KR102210618B1 - Hexagonal boron nitride powder and its manufacturing method, and composition and heat dissipating material using the same - Google Patents

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Abstract

수지 등의 절연성 방열재의 필러로서 사용했을 경우에, 상기 절연성 방열재에 높은 열전도성과 함께 높은 절연 내력을 부여할 수 있는 육방정 질화붕소(h-BN) 분말 및 그 제조 방법, 상기 h-BN 분말을 사용한 조성물, 및, 열전도성 및 절연 내성이 우수한 방열재를 제공한다. 불순물 원소로서 붕소의 함유량이 1.00∼30.00질량%이며, 산소 함유량이 0∼1.00질량%이며, 입도 분포 곡선에 있어서 소정의 입경범위 내에 피크(A)를 갖고, 50% 체적 누적 입경 D50(d1)이 30.0∼200.0㎛이며, 상기 h-BN 분말을 소정의 조건에서 1분간 초음파 처리했을 때의, 처리 전의 피크(A)의 높이(a1)와 처리 후의 A 피크의 높이(a2)의 비가 0.80∼1.00이며, 또한, 처리 전의 D50(d1)과 처리 후의 D50(d2)의 비가 0.80∼1.00인 h-BN의 1차 입자의 응집체를 포함하는 h-BN 분말을 사용한다.Hexagonal boron nitride (h-BN) powder capable of imparting high thermal conductivity and high dielectric strength to the insulating heat dissipating material when used as a filler for an insulating heat dissipating material such as resin, and its manufacturing method, the h-BN powder It provides a composition using, and a heat dissipating material excellent in thermal conductivity and insulation resistance. As an impurity element, the boron content is 1.00 to 30.00 mass%, the oxygen content is 0 to 1.00 mass%, the particle size distribution curve has a peak (A) within a predetermined particle size range, and a 50% volume cumulative particle diameter D 50 (d1 ) Is 30.0 to 200.0 μm, and the ratio of the height (a1) of the peak (A) before treatment and the height (a2) of the peak A after treatment when the h-BN powder is ultrasonicated for 1 minute under predetermined conditions is 0.80 H-BN powder containing agglomerates of primary particles of h-BN whose ratio of D 50 (d1) before treatment and D 50 (d2) after treatment is 0.80 to 1.00 is used.

Description

육방정 질화붕소 분말 및 그 제조 방법, 및 그것을 사용한 조성물 및 방열재Hexagonal boron nitride powder and its manufacturing method, and composition and heat dissipating material using the same

본 발명은 육방정 질화붕소(이하, 「h-BN」이라고도 한다.)의 1차 입자의 응집체를 포함하는 h-BN 분말 및 그 제조 방법, 및 상기 h-BN 분말을 사용한 조성물 및 방열재에 관한 것이다.The present invention relates to an h-BN powder comprising an aggregate of primary particles of hexagonal boron nitride (hereinafter, also referred to as "h-BN"), a method for producing the same, and a composition and a heat dissipating material using the h-BN powder. About.

h-BN 입자는 흑연 유사의 층상 구조를 갖고 있고, 열전도성이나 전기절연성, 내열성, 내식성, 윤활·이형성 등의 특성이 우수하다. 이 때문에, 수지나 고무 등(이하, 합쳐서 「수지 등」이라고도 한다.)의 절연성 방열재의 필러나, 고체 윤활제, 고체 이형제, h-BN 소결체 제조용 원료 등으로서 사용되고 있다.The h-BN particles have a graphite-like layered structure, and are excellent in properties such as thermal conductivity, electrical insulation, heat resistance, corrosion resistance, and lubrication/release properties. For this reason, it is used as a filler for insulating heat dissipating materials such as resin and rubber (hereinafter, also referred to as "resin etc."), solid lubricants, solid release agents, raw materials for manufacturing h-BN sintered bodies, and the like.

상기 h-BN 분말의 제조 방법으로서는, (1)질소나 암모니아 등을 이용하여 붕소를 직접 질화하는 방법, (2)할로겐화 붕소를 암모니아나 암모늄염과 반응시키는 방법, (3)산화붕소 등의 붕소 화합물을 멜라민 등의 질소 함유 유기 화합물과 반응시켜서 환원 질화하는 방법, (4)붕소 화합물을 질소 분위기 하, 탄소원과 1600℃ 이상의 고온에서 가열해서 환원 질화하는 방법 등이 알려져 있다.As a method for producing the h-BN powder, (1) a method of directly nitriding boron using nitrogen or ammonia, (2) a method of reacting boron halide with ammonia or an ammonium salt, and (3) a boron compound such as boron oxide. A method of reducing nitriding by reacting with a nitrogen-containing organic compound such as melamine, (4) a method of reducing nitriding by heating a boron compound with a carbon source at a high temperature of 1600°C or higher in a nitrogen atmosphere.

또한, 절연성 방열재의 필러로서 수지 등에 첨가될 때의 상기 절연성 방열재의 열전도성 및 절연성의 향상의 관점으로부터, 효과적인 h-BN 입자 또는 h-BN 분말로서, 특정의 형상 및 입경 등을 갖는 것이 각종 제안되어 있다.In addition, from the viewpoint of improving the thermal conductivity and insulation properties of the insulating heat-dissipating material when added to resin as a filler of the insulating heat-dissipating material, various proposals having a specific shape and particle diameter as effective h-BN particles or h-BN powders Has been.

예를 들면, 특허문헌 1에는 결정자 지름이 크고, 또한, 1차 입자의 소정의 결정면에서의 배향성이 큰, 카드하우스 구조를 갖는 h-BN 분말을 사용함으로써 열전도성이 높은 수지 성형체 (방열 시트)를 제작할 수 있는 것이 기재되어 있다.For example, in Patent Document 1, a resin molded body having high thermal conductivity (heat-radiating sheet) by using h-BN powder having a cardhouse structure, which has a large crystallite diameter and a large orientation in a predetermined crystal plane of the primary particles. What can be produced is described.

또한, 특허문헌 2에는 다면 구조를 갖는 h-BN 입자에 의하면, h-BN 결정이 원래 갖는 면방향의 열적 이방성이 저감되어, 수지에 충전했을 때에 높은 열전도성이 발현되고, 또한 수지의 절연성의 저하가 저감되는 것이 기재되어 있다.In addition, in Patent Document 2, according to the h-BN particles having a polyhedral structure, the thermal anisotropy in the plane direction originally possessed by the h-BN crystal is reduced, and high thermal conductivity is expressed when the resin is filled, and the insulating property of the resin is It is described that the degradation is reduced.

국제공개 제2015/119198호International Publication No. 2015/119198 일본 특허공개 2017-14064호 공보Japanese Patent Publication No. 2017-14064

상기 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같은, 1차 입자의 특정의 배향성이 크고, 또한, 결정자 지름이 큰 h-BN 분말은, 비표면적이 크고, 응집 입자간에 다수의 미세한 공극이 형성되기 쉬워, 첨가한 수지 등의 성형체의 절연성의 저하를 초래하는 것이다.As described in Patent Document 1, the h-BN powder having a large specific orientation of the primary particles and a large crystallite diameter has a large specific surface area, and a large number of fine pores are easily formed between the aggregated particles, This causes a decrease in the insulating properties of a molded article such as an added resin.

한편, 상기 특허문헌 2에 기재되어 있는 바와 같은, 표면 형상이 다면체 구조인 h-BN 입자는 비표면적이 작아 상기와 같은 공극은 생기기 어렵지만, 충분한 응집 강도가 얻어지지 않는다. 이 때문에, 수지 등에 첨가해서 성형체를 제작할 때, 외력에 의해 상기 다면체 구조의 다면체의 각 면이 배향하여 상기 성형체의 열전도성이 저하하기 쉬워진다.On the other hand, the h-BN particles having a polyhedral structure having a polyhedral structure as described in Patent Document 2 have a small specific surface area, so that voids as described above are unlikely to occur, but sufficient cohesive strength cannot be obtained. For this reason, when producing a molded body by adding a resin or the like, each surface of the polyhedron of the polyhedral structure is oriented by external force, and the thermal conductivity of the molded body is liable to decrease.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이고, 수지 등의 절연성 방열재의 필러로서 사용했을 경우에 상기 절연성 방열재에 높은 열전도성과 함께, 높은 절연 내력을 부여할 수 있는 h-BN 분말 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 상기 h-BN 분말을 사용한 조성물, 및, 열전도성 및 절연성이 우수한 방열재를 제공하는 것도 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and when used as a filler for an insulating heat dissipating material such as resin, h-BN powder capable of imparting high thermal conductivity and high dielectric strength to the insulating heat dissipating material, and the like. It aims to provide a manufacturing method. In addition, it is also an object of the present invention to provide a composition using the h-BN powder, and a heat dissipating material excellent in thermal conductivity and insulation.

본 발명은 h-BN의 1차 입자의 응집체를 포함하는 h-BN 분말에 있어서, 과립화 분말의 표면을 용융시키는 공정을 거침으로써 얻어지는, 소정의 입도 분포 및 응집 강도를 갖는 것이, 수지 등의 절연성 방열재의 필러로서 사용했을 경우에, 상기 절연성 방열재가 높은 열전도성 및 높은 절연 내력을 발현하는 것을 찾아낸 것에 근거하는 것이다.In the present invention, in the h-BN powder containing the aggregate of the primary particles of h-BN, it is obtained by going through a step of melting the surface of the granulated powder, and having a predetermined particle size distribution and a cohesive strength, such as a resin. When used as a filler for an insulating heat dissipating material, it is based on finding that the said insulating heat dissipating material expresses high thermal conductivity and high dielectric strength.

즉, 본 발명은, 이하의 [1]∼[10]을 제공하는 것이다.That is, the present invention provides the following [1] to [10].

[1] 육방정 질화붕소의 1차 입자의 응집체를 포함하는 육방정 질화붕소 분말로서, 불순물 원소로서 붕소의 함유량이 1.00∼30.00질량%이고, 산소 함유량이 0∼1.00질량%이며, 체적 기준의 빈도 분포를 나타내는 입도 분포 곡선에 있어서, 입경 10.0㎛ 이상 100.0㎛ 미만의 범위 내에 피크를 갖고, 50% 체적 누적 입경 D50(d1)이 30.0∼200.0㎛이며, 상기 육방정 질화붕소 분말을 하기 조건 1로 1분간 초음파 처리했을 때의, 처리 전의 상기 피크의 높이(a1)와 처리 후의 상기 피크의 높이(a2)의 비(a2/a1)가 0.80∼1.00이며, 또한, 처리 전의 50% 체적 누적 입경 D50(d1)과 처리 후의 50% 체적 누적 입경 D50(d2)의 비(d2/d1)가 0.80∼1.00인 육방정 질화붕소 분말.[1] A hexagonal boron nitride powder containing an agglomerate of primary particles of hexagonal boron nitride, wherein the content of boron as an impurity element is 1.00 to 30.00 mass%, the oxygen content is 0 to 1.00 mass%, based on volume In the particle size distribution curve showing the frequency distribution, the particle size has a peak within the range of 10.0 μm or more and less than 100.0 μm, and the 50% volume cumulative particle diameter D 50 (d1) is 30.0 to 200.0 μm, and the hexagonal boron nitride powder is subjected to the following conditions. The ratio (a2/a1) of the peak height (a1) before treatment and the peak height (a2) after treatment when ultrasonicated for 1 minute is 0.80 to 1.00, and 50% volume accumulation before treatment Hexagonal boron nitride powder having a ratio (d2/d1) of a particle diameter D 50 (d1) and a 50% volume cumulative particle diameter D 50 (d2) after treatment is 0.80 to 1.00.

[조건 1] 몸통 내경 40㎜, 높이 60㎜의 50mL 유리제 비이커에, 상기 육방정 질화붕소 분말 0.06g, 세제(「마마레몬(등록상표)」, 라이온 가부시키가이샤제) 0.005g 및 물(20℃) 50g을 혼합한 분말 시료 분산액을 넣고, 초음파 발생기의 진동자의 칩 선단을 상기 비이커의 중앙부의 저면으로부터 1㎝의 높이에 셋팅하여 출력 150W, 발진 주파수 19.5㎑로 초음파 처리한다.[Condition 1] In a 50 mL glass beaker having a body inner diameter of 40 mm and a height of 60 mm, 0.06 g of the hexagonal boron nitride powder, detergent ("Marmaremon (registered trademark)", manufactured by Lion Corporation) 0.005 g and water (20) ℃) 50g of the mixed powder sample dispersion is put, and the tip of the ultrasonic generator's vibrator is set at a height of 1cm from the bottom of the center of the beaker, and ultrasonically treated with an output of 150W and an oscillation frequency of 19.5 kHz.

[2] BET 비표면적이 0.1㎡/g 이상 5.0㎡/g 미만이며, 상기 1차 입자의 표면이 거북 등딱지 형상인 상기 [1]에 기재된 육방정 질화붕소 분말.[2] The hexagonal boron nitride powder according to [1], wherein the BET specific surface area is 0.1 m 2 /g or more and less than 5.0 m 2 /g, and the surface of the primary particles is a turtle shell shape.

[3] 분말 X선 회절측정에 의해 구해지는 육방정 질화붕소의 (002)면 유래의 결정자 지름이 250Å 이상 375Å 미만인 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 육방정 질화붕소 분말.[3] The hexagonal boron nitride powder according to [1] or [2], wherein the crystallite diameter derived from the (002) plane of hexagonal boron nitride determined by powder X-ray diffraction measurement is 250 Å or more and less than 375 Å.

[4] 상기 [1]∼[3] 중 어느 1항에 기재된 육방정 질화붕소 분말을 제조하는 방법으로서, 붕소 분말과, 붕소의 옥소산 및 산화붕소에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 붕소 화합물을 포함하는 혼합 분말을 조제하는 공정 1과, 상기 혼합 분말을 희가스 분위기 하, 1200℃ 이상 1800℃ 미만에서 임시소성해서 임시소성 분말을 얻는 공정 2와, 상기 임시소성 분말을 과립화하여 입경 10∼200㎛의 과립화 분말을 얻는 공정 3과, 상기 과립화 분말을 희가스 분위기 하, 1800∼2300℃에서 용융해서 용융 분말을 얻는 공정 4와, 상기 용융 분말을 질소 가스 분위기 하, 2000∼2300℃에서 소성해서 육방정 질화붕소 분말을 얻는 공정 5를 갖는 육방정 질화붕소 분말의 제조 방법.[4] A method for producing the hexagonal boron nitride powder according to any one of the above [1] to [3], comprising: a boron powder and one or two or more boron compounds selected from boron oxoic acid and boron oxide. Step 1 of preparing a mixed powder containing, Step 2 of obtaining a temporary fired powder by temporarily firing the mixed powder at 1200°C or more and less than 1800°C in a rare gas atmosphere, and Granulating the temporary fired powder to have a particle diameter of 10 to Step 3 of obtaining a 200 µm granulated powder, step 4 of obtaining a molten powder by melting the granulated powder at 1800 to 2300°C under a rare gas atmosphere, and a step 4 of obtaining a molten powder at 2000 to 2300°C under a nitrogen gas atmosphere A method for producing a hexagonal boron nitride powder having step 5 of firing to obtain a hexagonal boron nitride powder.

[5] 상기 공정 2에서 얻어지는 임시소성 분말이 아산화붕소를 포함하는 상기 [4]에 기재된 육방정 질화붕소 분말의 제조 방법.[5] The method for producing the hexagonal boron nitride powder according to [4], wherein the temporary calcination powder obtained in the step 2 contains boron oxyoxide.

[6] 상기 공정 3에 있어서, 상기 임시소성 분말에 산화붕소 및 육방정 질화붕소 중 적어도 어느 하나를 첨가해서 과립화하는 상기 [4] 또는 [5]에 기재된 육방정 질화붕소 분말의 제조 방법.[6] The method for producing a hexagonal boron nitride powder according to [4] or [5], wherein in the step 3, at least one of boron oxide and hexagonal boron nitride is added to the temporary calcined powder and granulated.

[7] 수지 및 고무에서 선택되는 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 기재와, 상기 [1]∼[3] 중 어느 1항에 기재된 육방정 질화붕소 분말을 포함하는 조성물.[7] A composition comprising a substrate comprising one or two or more selected from resins and rubbers, and the hexagonal boron nitride powder according to any one of the above [1] to [3].

[8] 상기 [7]에 기재된 조성물로 이루어지는 방열재.[8] A heat dissipating material comprising the composition according to [7].

[9] 방열 시트인 상기 [8]에 기재된 방열재.[9] The heat radiation material according to [8], which is a heat radiation sheet.

[10] 상기 방열 시트의 두께 방향에 수직인 방향에 대해서 X선 회절측정으로 구해지는 육방정 질화붕소의 1차 입자의 (002)면의 회절 피크 강도(I(002))와 (100)면의 회절 피크 강도(I(100))의 비(I(002)/I(100))가 7.0∼15인 상기 [9]에 기재된 방열재.[10] The diffraction peak intensity (I(002)) and (100) plane of the (002) plane of the primary particles of hexagonal boron nitride obtained by X-ray diffraction measurement in a direction perpendicular to the thickness direction of the heat dissipation sheet The heat dissipating material according to [9], wherein the ratio (I(002)/I(100)) of the diffraction peak intensity (I(100)) of is 7.0 to 15.

본 발명에 의하면, 수지 등의 절연성 방열재의 필러로서 사용했을 경우에, 상기 절연성 방열재에 높은 열전도성 및 높은 절연 내력을 부여할 수 있는 h-BN 분말 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.Advantageous Effects of Invention According to the present invention, when used as a filler for an insulating heat dissipating material such as resin, it is possible to provide h-BN powder capable of imparting high thermal conductivity and high dielectric strength to the insulating heat dissipating material and a method for producing the same.

따라서, 상기 h-BN 분말을 사용한 본 발명의 조성물에 의해 열전도성 및 절연성이 우수한 방열재를 제공할 수 있다.Therefore, it is possible to provide a heat dissipating material excellent in thermal conductivity and insulation by the composition of the present invention using the h-BN powder.

도 1은 실시예 1의 h-BN 분말의 초음파 처리에 의한 입도 분포 곡선의 변화를 나타낸 도면이고, 좌측이 초음파 처리 전, 우측이 초음파 처리 후이다.
도 2는 비교예 2의 h-BN 분말의 초음파 처리에 의한 입도 분포 곡선의 변화를 나타낸 도면이고, 좌측이 초음파 처리 전, 우측이 초음파 처리 후이다.
도 3은 본 발명에 따른 조건 1에 있어서의 초음파 처리의 형태의 개략을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 h-BN 분말에 있어서의 h-BN의 1차 입자의 표면의 주사형 전자현미경(이하, 「SEM」으로 약칭한다.) 화상(배율 1500배)이다.
도 5는 본 발명의 h-BN 분말에 있어서의 h-BN의 1차 입자의 단면 SEM 화상(배율 5000배)이다.
도 6은 제조예 1에 있어서의 임시소성 분말의 X선 회절 스펙트럼을 나타낸다.
도 7은 제조예 1에 있어서의 임시소성 분말의 SEM 화상(배율 10000배)이다.
도 8은 제조예 1에 있어서의 용융 분말의 SEM 화상(배율 500배)이다.
도 9는 실시예 1의 h-BN 분말의 X선 회절 스펙트럼을 나타낸다.
1 is a diagram showing a change in a particle size distribution curve by ultrasonic treatment of h-BN powder of Example 1, and the left is before ultrasonic treatment and the right is after ultrasonic treatment.
2 is a view showing a change in the particle size distribution curve by ultrasonic treatment of h-BN powder of Comparative Example 2, and the left is before ultrasonic treatment and the right is after ultrasonic treatment.
3 is a diagram schematically showing a mode of ultrasonic treatment in condition 1 according to the present invention.
Fig. 4 is a scanning electron microscope (hereinafter abbreviated as "SEM") image (1500 times magnification) of the surface of the primary particles of h-BN in the h-BN powder of the present invention.
5 is a cross-sectional SEM image (magnification of 5000 times) of primary particles of h-BN in the h-BN powder of the present invention.
6 shows the X-ray diffraction spectrum of the temporary baking powder in Production Example 1. FIG.
7 is an SEM image (magnification of 10000 times) of the temporary baking powder in Production Example 1. FIG.
8 is an SEM image (magnification 500) of molten powder in Production Example 1. FIG.
9 shows an X-ray diffraction spectrum of the h-BN powder of Example 1.

이하, 본 발명의 h-BN 분말 및 그 제조 방법, 및 상기 h-BN 분말을 사용한 조성물 및 방열재에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, the h-BN powder of the present invention, a method for producing the same, and a composition and a heat dissipating material using the h-BN powder will be described in detail.

[육방정 질화붕소(h-BN) 분말][Hexagonal boron nitride (h-BN) powder]

본 발명의 h-BN 분말은 h-BN의 1차 입자의 응집체를 포함하는 것이다. 상기 h-BN 분말은 불순물 원소로서 붕소의 함유량이 1.00∼30.00질량%이며, 산소 함유량이 0∼1.00질량%이다. 그리고, 체적 기준의 빈도 분포를 나타내는 입도 분포 곡선에 있어서, 입경 10.0㎛ 이상 100.0㎛ 미만의 범위 내에 피크를 갖고, 50% 체적 누적 입경 D50(이하, 단지 「D50」이라고 한다.)(d1)이 30.0∼200.0㎛이다. 또한, 상기 h-BN 분말을 하기 조건 1로 1분간 초음파 처리했을 때의, 처리 전의 상기 피크의 높이(a1)와 처리 후의 상기 피크의 높이(a2)의 비(a2/a1)가 0.80∼1.00이며, 또한, 처리 전의 D50(d1)과 처리 후의 D50(d2)의 비(d2/d1)가 0.80∼1.00인 것을 특징으로 하고 있다.The h-BN powder of the present invention contains agglomerates of primary particles of h-BN. The h-BN powder has a boron content of 1.00 to 30.00 mass% as an impurity element and an oxygen content of 0 to 1.00 mass%. And in the particle size distribution curve showing the frequency distribution on a volume basis, the peak is in the range of 10.0 µm or more and less than 100.0 µm, and a 50% volume cumulative particle size D 50 (hereinafter, simply referred to as "D 50 ") (d1 ) Is 30.0 to 200.0 μm. In addition, when the h-BN powder was subjected to ultrasonic treatment for 1 minute under the following condition 1, the ratio (a2/a1) of the peak height (a1) before treatment and the peak height (a2) after treatment was 0.80 to 1.00 In addition, the ratio (d2/d1) of D 50 (d1) before treatment and D 50 (d2) after treatment is 0.80 to 1.00.

[조건 1] 몸통 내경 40㎜, 높이 60㎜의 50mL 유리제 비이커에, 상기 육방정 질화붕소 분말 0.06g, 세제(「마마레몬(등록상표)」, 라이온 가부시키가이샤제) 0.005g 및 물(20℃) 50g을 혼합한 분말 시료 분산액을 넣고, 초음파 발생기의 진동자의 칩의 선단을 상기 비이커의 중앙부의 저면으로부터 1㎝의 높이에 셋팅하여 출력 150W, 발진 주파수 19.5㎑로 초음파 처리한다.[Condition 1] In a 50 mL glass beaker having a body inner diameter of 40 mm and a height of 60 mm, 0.06 g of the hexagonal boron nitride powder, detergent ("Marmaremon (registered trademark)", manufactured by Lion Corporation) 0.005 g and water (20) ℃) 50g of the mixed powder sample dispersion was added, and the tip of the ultrasonic generator's vibrator chip was set at a height of 1cm from the bottom of the center of the beaker, and ultrasonically treated with an output of 150W and an oscillation frequency of 19.5 kHz.

상기 요건을 만족시키는 h-BN 분말은, 적당한 입도를 갖고, 또한, h-BN의 1차 입자의 응집체의 응집 강도가 큰 것이며, 이것에 의해, 상기 h-BN 분말을 수지 등의 절연성 방열재의 필러로서 사용했을 때에 상기 절연성 방열재에 높은 열전도성 및 높은 절연 내력을 부여할 수 있다.The h-BN powder that satisfies the above requirements has an appropriate particle size and has a large cohesive strength of the agglomerates of the h-BN primary particles, whereby the h-BN powder is used as an insulating heat dissipating material such as a resin. When used as a filler, high thermal conductivity and high dielectric strength can be imparted to the insulating heat dissipating material.

(h-BN 분말 중의 불순물 함유량)(Content of impurities in h-BN powder)

본 발명의 h-BN 분말은 불순물 원소로서 붕소의 함유량이 1.00∼30.00질량%이며, 산소 함유량이 0∼1.00질량%이다.The h-BN powder of the present invention has a boron content of 1.00 to 30.00 mass% and an oxygen content of 0 to 1.00 mass% as an impurity element.

상기 h-BN 분말 중의 산소 함유량은 1.00질량% 이하이며, 바람직하게는 0.50질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.20질량% 이하이다. The oxygen content in the h-BN powder is 1.00 mass% or less, preferably 0.50 mass% or less, more preferably 0.20 mass% or less.

상기 h-BN 분말 중에 산소원자는 불가피적으로 포함될 수 있지만, 상기 산소 함유량은 가능한 한 적은 것이 바람직하다. 산소 함유량이 적음으로써 상기 h-BN 분말을 수지 등에 첨가해서 사용할 때의 수지 등의 경화에 끼치는 영향을 억제할 수 있다.Oxygen atoms may inevitably be included in the h-BN powder, but the oxygen content is preferably as small as possible. When the oxygen content is small, the effect on the curing of the resin or the like can be suppressed when the h-BN powder is added to a resin or the like and used.

상기 산소 함유량은 상기 h-BN 분말의 시료를 흑연제 도가니에 넣어서 헬륨 가스 중에서 융해하고, 생성된 일산화탄소 또는 이산화탄소를 적외선 흡수법으로 검출하여 산소원자 질량으로 환산함으로써 측정할 수 있다. 상기 시료 중의 산소원자는 상기 도가니를 구성하는 탄소원자와 결합해서 일산화탄소 또는 이산화탄소의 형태로 검출된다. 구체적으로는, 하기 실시예에 나타내는 바와 같이, 질소·산소 분석 장치(「TC-600」, LECO 재팬 합동회사제)를 이용하여 측정된 값으로부터, 상기 h-BN 분말 중의 산소 함유량(qO)이 구해진다.The oxygen content can be measured by placing a sample of the h-BN powder in a graphite crucible, melting it in helium gas, and detecting the generated carbon monoxide or carbon dioxide by an infrared absorption method and converting it into an oxygen atom mass. Oxygen atoms in the sample are detected in the form of carbon monoxide or carbon dioxide by bonding with carbon atoms constituting the crucible. Specifically, as shown in the following examples, from the value measured using a nitrogen-oxygen analyzer ("TC-600", manufactured by LECO Japan Co., Ltd.), the oxygen content (q O ) in the h-BN powder is Is obtained.

또한, 상기 h-BN 분말 중의 불순물 원소로서의 붕소, 즉, 질소원자와 결합하지 않고, h-BN 분자를 구성하고 있지 않은 붕소원자의 함유량은 1.00∼30.00질량%이며, 바람직하게는 5.00∼28.00질량%, 보다 바람직하게는 10.00∼25.00질량%이다.Further, the content of boron as an impurity element in the h-BN powder, i.e., boron atom not bound to nitrogen atom and not constituting the h-BN molecule is 1.00 to 30.00 mass%, preferably 5.00 to 28.00 mass% %, more preferably 10.00 to 25.00 mass%.

상기 붕소의 함유량이 1.00질량% 이상임으로써 h-BN의 1차 입자의 표면이 평활화되어, 상기 h-BN 분말을 수지 등에 첨가했을 때에 높은 열전도성을 부여할 수 있다. 또한, 30.00질량% 이하이면 상기 h-BN 분말을 수지 등에 첨가했을 때에 충분한 절연 내력을 부여할 수 있다.When the boron content is 1.00% by mass or more, the surface of the h-BN primary particles is smoothed, and high thermal conductivity can be imparted when the h-BN powder is added to a resin or the like. In addition, when it is 30.00 mass% or less, when the said h-BN powder is added to resin etc., sufficient dielectric strength can be provided.

상기 h-BN 분말 중의 불순물 원소로서의 붕소의 함유량(qB)은 전체 불순물 함유량(q)으로부터 산소 함유량(qO)을 뺀 값(q-qO)으로 간주한다. 또, 전체 불순물 함유량(q)은 이하와 같이 해서 구해진다.The content of boron as an impurity element in the h-BN powder (q B) is regarded as a value (qq O) obtained by subtracting the oxygen content (O q) from the total impurity content (q). Moreover, the total impurity content (q) is calculated|required as follows.

우선, 상술한 산소 함유량(qO)의 측정과 마찬가지로 해서, 상기 h-BN 분말의 시료를 흑연 도가니에 넣어서 헬륨 가스 중에서 2700℃ 이상으로 융해하면, 상기 시료 중의 질소는 질소 가스로 되어서 방출된다. 이 질소 가스를 열전도도 검출기로 검출함으로써 측정한다. 구체적으로는, 하기 실시예에서 나타내는 바와 같이, 질소·산소 분석 장치(「TC-600」, LECO 재팬 합동회사제)를 이용하여 측정된 값을, 상기 h-BN 분말 중의 질소 함유량(qN)으로 한다.First, in the same manner as the above-described measurement of the oxygen content (q O ), when a sample of the h-BN powder is placed in a graphite crucible and melted in helium gas at 2700° C. or higher, nitrogen in the sample is released as nitrogen gas. This nitrogen gas is measured by detecting it with a thermal conductivity detector. Specifically, as shown in the following examples, the value measured using a nitrogen-oxygen analyzer ("TC-600", manufactured by LECO Japan Co., Ltd.) is used as the nitrogen content (q N ) in the h-BN powder. do.

질소 함유량(qN)의 측정값, h-BN의 분자량: 24.818, 및 질소(N)의 원자량: 14.007의 값을 이용하여, 하기 식 (1)에 의해 상기 h-BN 분말의 순도(p)를 구하고, 하기 식 (2)에 의해 전체 불순물 함유량(q)을 산출한다.Purity (p) of the h-BN powder according to the following formula (1) using the values of the measured value of nitrogen content (q N ), molecular weight of h-BN: 24.818, and atomic weight of nitrogen (N): 14.007 Is obtained, and the total impurity content (q) is calculated by the following formula (2).

p[질량%]=(qN[질량%])×24.818/14.007 (1)p [mass%] = (q N [mass%]) x 24.818/14.007 (1)

q[질량%]=100-p (2)q[% by mass]=100-p (2)

(입도 분포)(Particle size distribution)

도 1에 본 발명의 h-BN 분말의 체적 기준의 빈도 분포를 나타내는 입도 분포 곡선의 일례를 나타낸다. 도 1의 중앙 화살표보다 상측은 하기 조건 1로 1분간 초음파 처리하기 전의 입도 분포 곡선이며, 도 1의 중앙 화살표보다 하측은 상기 초음파 처리 후의 입도 분포 곡선이다. 또, 도 1의 입도 분포 곡선은, 후술하는 실시예 1(제조예 1)의 h-BN 분말에 대해서 나타낸 것이다.Fig. 1 shows an example of a particle size distribution curve showing a volume-based frequency distribution of the h-BN powder of the present invention. The upper side of the center arrow of FIG. 1 is a particle size distribution curve before ultrasonic treatment for 1 minute under the following condition 1, and the lower side of the center arrow of FIG. 1 is a particle size distribution curve after the ultrasonic treatment. In addition, the particle size distribution curve of Fig. 1 is shown for the h-BN powder of Example 1 (Production Example 1) described later.

본 발명의 h-BN 분말은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 체적 기준의 빈도 분포를 나타내는 입도 분포 곡선에 있어서, 입경 10.0㎛ 이상 100.0㎛ 미만의 범위 내에 피크(A)를 갖고, 또한 D50(d1)이 30.0∼200.0㎛이다. As shown in Fig. 1, the h-BN powder of the present invention has a peak (A) within a range of 10.0 µm or more and less than 100.0 µm in a particle size distribution curve showing a frequency distribution on a volume basis, and D 50 ( d1) is 30.0 to 200.0 μm.

상기 피크(A)를 나타내는 입경 10.0㎛ 이상 100.0㎛ 미만의 범위 및 그 근방의 분말은, h-BN의 1차 입자의 응집체라고 생각된다. 피크(A)가 나타나는 위치의 입경은, 바람직하게는 20.0㎛ 이상 95.0㎛ 미만이며, 보다 바람직하게는 20.0㎛ 이상 90.0㎛ 미만이다. The particle diameter in the range of 10.0 µm or more and less than 100.0 µm and the powder in the vicinity of the peak (A) is considered to be an aggregate of h-BN primary particles. The particle diameter at the position where the peak (A) appears is preferably 20.0 µm or more and less than 95.0 µm, and more preferably 20.0 µm or more and less than 90.0 µm.

피크(A)가 나타나는 위치가 상기 입경 범위에 있음으로써, 상기 h-BN 분말은 상기 수지 등에 높은 열전도성 및 높은 절연 내력을 부여하는데 적합하고, 또한 상기 수지 등에 첨가될 때의 취급성에도 뛰어나다.Since the position at which the peak (A) appears is in the particle size range, the h-BN powder is suitable for imparting high thermal conductivity and high dielectric strength to the resin and the like, and is also excellent in handling properties when added to the resin or the like.

상기 h-BN 분말은, D50(d1)이 30.0∼200.0㎛이며, 바람직하게는 40.0∼150.0㎛, 보다 바람직하게는 50.0∼100.0㎛이다. The h-BN powder has a D 50 (d1) of 30.0 to 200.0 μm, preferably 40.0 to 150.0 μm, and more preferably 50.0 to 100.0 μm.

d1이 상기 범위 내임으로써, 상기 h-BN 분말은 상기 수지 등에 높은 열전도성 및 높은 절연 내력을 부여하는데 적합하고, 또한, 상기 수지 등에 첨가될 때의 취급성에도 뛰어나다.When d1 is within the above range, the h-BN powder is suitable for imparting high thermal conductivity and high dielectric strength to the resin or the like, and is also excellent in handling properties when added to the resin or the like.

또한, 상기 h-BN 분말은 상기 조건 1로 1분간 초음파 처리했을 때의, 처리 전의 피크(A)의 높이(a1)와 처리 후의 피크(A)의 높이(a2)의 비(a2/a1)가 0.80∼1.00이며, 또한, 처리 전의 D50(d1)과 처리 후의 D50(d2)의 비(d2/d1)가 0.80∼1.00이다.In addition, the ratio of the height (a1) of the peak (A) before treatment and the height (a2) of the peak (A) after treatment (a2/a1) when the h-BN powder was sonicated for 1 minute under the condition 1 Is 0.80 to 1.00, and the ratio (d2/d1) of D 50 (d1) before treatment and D 50 (d2) after treatment is 0.80 to 1.00.

또, 본 발명에 있어서의 입도 분포 곡선은 레이저 회절 산란법에 의해 측정된 것이다. 피크(A)의 위치 및 높이 그리고 D50은, 구체적으로는 하기 실시예에 기재된 방법에 의해 마이크로트랙(등록상표) 입도 분포 측정 장치로 측정한 값이다.In addition, the particle size distribution curve in the present invention is measured by a laser diffraction scattering method. The position and height of the peak (A) and D 50 are values specifically measured with a Microtrac (registered trademark) particle size distribution measuring device by the method described in the following Examples.

도 3에, 상기 조건 1에 있어서의 초음파 처리의 형태의 개략을 나타낸다. 상기 조건 1이란, 몸통 내경(L) 40㎜, 높이(H) 60㎜의 50mL 유리제 비이커(11)에, 상기 h-BN 분말 0.06g, 세제(「마마레몬(등록상표)」, 라이온 가부시키가이샤제) 0.005g 및 물(20℃) 50g을 혼합한 분말 시료 분산액(12)을 넣고, 초음파 발생기(도시하지 않음)의 진동자의 칩(13)의 선단을 상기 비이커(11)의 중앙부의 저면으로부터 1㎝의 높이(y)에 셋팅하여, 출력 150W, 발진 주파수 19.5㎑로 초음파 처리하는 것이다. In FIG. 3, an outline of the mode of ultrasonic treatment in the condition 1 is shown. With the condition 1, in a 50 mL glass beaker 11 having a body inner diameter (L) of 40 mm and a height (H) of 60 mm, 0.06 g of the h-BN powder, detergent ("Marmaremon (registered trademark)", Lion Corporation) A powder sample dispersion (12) in which 0.005g and 50g of water (20℃) are mixed is put, and the tip of the chip 13 of the vibrator of the ultrasonic generator (not shown) is placed on the bottom of the center of the beaker 11 It is set to a height (y) of 1cm from and ultrasonically treated with an output of 150W and an oscillation frequency of 19.5 kHz.

상기 초음파 발생기로서는, 구체적으로는 「초음파 호모지나이저 US-150T」(가부시키가이샤 니폰 세이키 세이사쿠쇼제)가 사용되고, 또한, 상기 진동자의 칩(13)으로서는 시료 분산액(12)과의 접촉 부분이 스테인리스제의 직경(x) 18㎜의 원통형상의 것이 사용된다.As the ultrasonic generator, specifically, "ultrasonic homogenizer US-150T" (manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd.) is used, and as the chip 13 of the vibrator, a contact part with the sample dispersion liquid 12 This stainless steel cylindrical one having a diameter (x) of 18 mm is used.

상기 초음파 처리 전후에서의 h-BN 분말의 입도 분포 곡선의 형상의 변화는, 상기 h-BN 분말 중의 h-BN의 1차 입자의 응집체의 응집 상태의 변화를 나타내고 있다고 말할 수 있다. 상기 응집체 중 응집 강도가 작은 것은, 상기 초음파 처리에 의해 붕괴된다. 이 때문에, 상기 초음파 처리 전후에서의 입도 분포 곡선에 있어서의 피크(A)의 높이 및 D50의 변화는, 상기 응집체의 응집 강도의 지표가 된다. 처리 전후에서 피크(A)의 높이가 변화되지 않는, 즉, a2/a1가 1이면, 상기 응집체의 응집 강도는 크다고 말할 수 있다.It can be said that the change in the shape of the particle size distribution curve of the h-BN powder before and after the ultrasonic treatment indicates a change in the agglomerated state of the aggregates of the primary particles of h-BN in the h-BN powder. Among the aggregates, those having a small cohesive strength are disintegrated by the ultrasonic treatment. For this reason, the height of the peak (A) in the particle size distribution curve before and after the ultrasonic treatment and the change in D 50 serve as indicators of the cohesive strength of the aggregate. If the height of the peak (A) does not change before and after the treatment, that is, if a2/a1 is 1, it can be said that the cohesive strength of the aggregate is large.

상기 h-BN 분말은 a2/a1가 0.80∼1.00이며, 바람직하게는 0.85∼1.00, 보다 바람직하게는 0.90∼1.00이다. a2/a1가 0.8 이상이면, 상기 응집체의 응집 강도는 상기 수지 등에 높은 열전도성 및 높은 절연 내력을 부여하는데 충분하다고 말할 수 있다.The h-BN powder has a2/a1 of 0.80 to 1.00, preferably 0.85 to 1.00, and more preferably 0.90 to 1.00. When a2/a1 is 0.8 or more, it can be said that the cohesive strength of the aggregate is sufficient to impart high thermal conductivity and high dielectric strength to the resin or the like.

또, 처리 전의 피크(A)와 처리 후의 피크(A)는 피크 위치에서의 입경이 반드시 같다고는 할 수 없다. 처리 전에 비해서 처리 후의 쪽이, 입경이 작은 측으로 피크 위치가 시프트하고 있을 경우도 있다.In addition, the peak A before treatment and the peak A after treatment do not necessarily have the same particle size at the peak position. In some cases, the peak position is shifted toward the side with the smaller particle diameter after the treatment than before the treatment.

상기 h-BN 분말은 d2/d1가 0.80∼1.00이며, 바람직하게는 0.85∼1.00, 보다 바람직하게는 0.90∼1.00이다. a2/a1가 상기 소정 범위 내이며, 또한, d2/d1가 1이면, 상기 응집체의 응집 강도는 매우 크다고 말할 수 있다.The h-BN powder has a d2/d1 of 0.80 to 1.00, preferably 0.85 to 1.00, and more preferably 0.90 to 1.00. When a2/a1 is within the predetermined range and d2/d1 is 1, it can be said that the cohesive strength of the aggregate is very large.

d2/d1가 0.8 이상이면, 상기 응집체의 응집 강도는 상기 수지 등에 높은 열전도성 및 높은 절연 내력을 부여하는데 충분하다고 말할 수 있다.When d2/d1 is 0.8 or more, it can be said that the cohesive strength of the aggregate is sufficient to impart high thermal conductivity and high dielectric strength to the resin or the like.

(BET 비표면적)(BET specific surface area)

상기 h-BN 분말은, BET 비표면적이 0.1㎡/g 이상 5.0㎡/g 미만이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5∼4.5㎡/g, 더 바람직하게는 1.0∼4.0㎡/g, 보다 더 바람직하게는 1.5∼4.0㎡/g, 보다 바람직하게는 3.0∼4.0㎡/g이다.The h-BN powder has a BET specific surface area of preferably 0.1 m 2 /g or more and less than 5.0 m 2 /g, more preferably 0.5 to 4.5 m 2 /g, more preferably 1.0 to 4.0 m 2 /g, even more preferably It is preferably 1.5 to 4.0 m 2 /g, more preferably 3.0 to 4.0 m 2 /g.

상기 BET 비표면적이 0.1㎡/g 이상임으로써, 상기 h-BN 분말이 상기 수지 등과의 친숙함이 양호해지기 쉽다. 또한, 5.0㎡/g 미만이면, h-BN의 1차 입자의 표면이 평활성을 갖고 있고, 상기 h-BN 분말은 상기 수지 등에 높은 열전도성 및 높은 절연 내력을 부여하는데 적합하다.When the BET specific surface area is 0.1 m 2 /g or more, the familiarity of the h-BN powder with the resin or the like tends to be improved. Further, if it is less than 5.0 m 2 /g, the surface of the h-BN primary particles has smoothness, and the h-BN powder is suitable for imparting high thermal conductivity and high dielectric strength to the resin or the like.

또, 본 발명에 있어서의 BET 비표면적은 유동법(흡착질: 질소 가스)에 의한 BET 1점법으로 측정된 것이다. 구체적으로는, 하기 실시예에 기재된 전자동 BET 비표면적 측정 장치로 측정한 값이다.In addition, the BET specific surface area in the present invention is measured by the BET one-point method using a flow method (adsorbate: nitrogen gas). Specifically, it is a value measured by the fully automatic BET specific surface area measuring apparatus described in the following examples.

(1차 입자의 표면)(Surface of primary particle)

도 4에 본 발명의 h-BN 분말을 구성하는 h-BN의 1차 입자의 표면의 SEM 화상을 나타낸다. 또한, 도 5에 본 발명의 h-BN 분말을 구성하는 h-BN의 1차 입자의 단면의 SEM 화상을 나타낸다. 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 상기 1차 입자는 비표면적이 작고, 표면이 평활성을 갖는 거북 등딱지 형상의 입자이다. 상기 1차 입자가 이러한 입자 형상임으로써 상기 수지 등에 높은 열전도성 및 높은 절연 내력을 부여하는데 적합하다고 생각된다.Fig. 4 shows an SEM image of the surface of the primary particles of h-BN constituting the h-BN powder of the present invention. In addition, Fig. 5 shows an SEM image of a cross section of the primary particles of h-BN constituting the h-BN powder of the present invention. As shown in FIGS. 4 and 5, the primary particles are tortoise shell-shaped particles having a small specific surface area and smooth surface. It is considered that the primary particles are in the form of such particles, and are therefore suitable for imparting high thermal conductivity and high dielectric strength to the resin.

(결정자 지름)(Determinant diameter)

상기 h-BN 분말은 분말 X선 회절측정에 의해 구해지는 h-BN (002)면 유래의 결정자 지름이 250Å 이상 375Å 미만인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 275Å 이상 360Å 미만, 더 바람직하게는 300Å 이상 345Å 미만이다.The h-BN powder preferably has a crystallite diameter derived from h-BN (002) plane determined by powder X-ray diffraction measurement of 250 Å or more and less than 375 Å, more preferably 275 Å or more and less than 360 Å, and more preferably 300 Å or more. It is less than 345Å.

상기 결정자 지름이 250Å 이상이면, h-BN의 1차 입자는 적절하게 입계를 갖고, 상기 수지 등에 높은 열전도성을 부여하는 점에서 바람직하다. 또한, 375Å 미만이면, h-BN의 1차 입자의 크기 및 상기 1차 입자끼리의 사이의 공극이 적절하게 유지됨으로써, 상기 1차 입자의 응집체의 응집 강도의 저하를 억제할 수 있고, 상기 수지 등에 높은 열전도성을 부여하는 점에서 바람직하다.When the crystallite diameter is 250 angstroms or more, the h-BN primary particles have an appropriate grain boundary and are preferable in terms of imparting high thermal conductivity to the resin or the like. In addition, if it is less than 375Å, the size of the primary particles of h-BN and the voids between the primary particles are appropriately maintained, thereby suppressing a decrease in the cohesive strength of the aggregates of the primary particles, and the resin It is preferable in terms of imparting high thermal conductivity to the back.

또, 상기 결정자 지름은 분말 X선 회절측정으로부터, 쉐러(Scherrer)의 식 을 이용하여 구해진 값이며, 구체적으로는, 하기 실시예에 기재된 방법에 의해 구해진다.In addition, the crystallite diameter is a value obtained from powder X-ray diffraction measurement using Scherrer's equation, and specifically, it is determined by the method described in the following examples.

[육방정 질화붕소(h-BN) 분말의 제조 방법][Method for producing hexagonal boron nitride (h-BN) powder]

본 발명의 h-BN 분말은, 그 제조 방법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 이하와 같은 본 발명의 제조 방법에 의해 적합하게 제조할 수 있다.The method for producing the h-BN powder of the present invention is not particularly limited, but can be suitably produced, for example, by the production method of the present invention as follows.

본 발명의 제조 방법은, 붕소 분말과, 붕소의 옥소산 및 산화붕소에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 붕소 화합물을 포함하는 혼합 분말을 조제하는 공정 1과, 상기 혼합 분말을 희가스 분위기 하, 1200℃ 이상 1800℃ 미만에서 임시소성해서 임시소성 분말을 얻는 공정 2와, 상기 임시소성 분말을 과립화하여 입경 10∼200㎛의 과립화 분말을 얻는 공정 3과, 상기 과립화 분말을 희가스 분위기 하, 1800℃ 이상 2000℃ 미만에서 용융해서 용융 분말을 얻는 공정 4와, 상기 용융 분말을 질소 가스 분위기 하, 2000∼2300℃에서 소성해서 육방정 질화붕소 분말을 얻는 공정 5를 갖는 제조 방법이다.The production method of the present invention comprises Step 1 of preparing a boron powder, and a mixed powder containing one or two or more boron compounds selected from boron oxoic acid and boron oxide, and the mixed powder in a rare gas atmosphere, 1200 Step 2 of obtaining a temporary calcined powder by temporarily firing at a temperature of not less than 1,800° C., Step 3 of obtaining a granulated powder having a particle diameter of 10 to 200 μm by granulating the temporary calcined powder, and placing the granulated powder in a rare gas atmosphere, It is a manufacturing method including step 4 of melting at 1800°C or more and less than 2000°C to obtain molten powder, and step 5 of calcining the molten powder at 2000 to 2300°C in a nitrogen gas atmosphere to obtain hexagonal boron nitride powder.

상기 제조 방법은 상기 공정 1∼5를 순차적으로 거치는 것이며, 원료 분말을 과립화한 후 용융하는 공정을 거친 후, 질화 소성함으로써 h-BN의 1차 입자의 표면이 평활화되어, 상술한 바와 같은 적당한 입도를 갖고, 또한, h-BN의 1차 입자의 응집체의 응집 강도가 큰, 본 발명의 h-BN 분말을 적합하게 얻을 수 있다. 상기 제조 방법에 의해 얻어진 h-BN 분말은, 상기 1차 입자의 표면이 평활성을 갖는 거북 등딱지 형상이며(도 4 참조), BET 비표면적이 작고, 상기 수지 등에 높은 열전도성 및 높은 절연 내력을 부여하는 점에서 적합하다. The manufacturing method is to sequentially go through the above steps 1 to 5, and after granulating and melting the raw material powder, the surface of the primary particles of h-BN is smoothed by nitriding and firing. The h-BN powder of the present invention having a particle size and having a large cohesive strength of an aggregate of h-BN primary particles can be suitably obtained. The h-BN powder obtained by the above manufacturing method has a tortoise shell shape having a smooth surface of the primary particles (see Fig. 4), has a small BET specific surface area, and imparts high thermal conductivity and high dielectric strength to the resin. It is suitable in that it does.

이하, 상기 제조 방법에 대해서 공정순으로 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method will be described in order of process.

(공정 1: 혼합 공정)(Process 1: mixing process)

공정 1은 붕소 분말과, 붕소의 옥소산 및 산화붕소에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 붕소 화합물을 포함하는 혼합 분말을 조제하는 공정이다. 본 발명의 h-BN 분말을 고수율로 제조하는 관점으로부터, 상기 혼합 분말 중의 상기 붕소 화합물은 상기 붕소 분말 100질량부에 대하여 50∼300질량부인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 75∼200질량부, 보다 바람직하게는 90∼150질량부이다.Step 1 is a step of preparing a boron powder and a mixed powder containing one or two or more boron compounds selected from boron oxoic acid and boron oxide. From the viewpoint of producing the h-BN powder of the present invention in high yield, the boron compound in the mixed powder is preferably 50 to 300 parts by mass, more preferably 75 to 200 parts by mass based on 100 parts by mass of the boron powder. , More preferably 90 to 150 parts by mass.

상기 혼합 분말은 상기 제조 방법에 의해 본 발명의 h-BN 분말이 얻어지는 범위 내이면, 상기 붕소 분말 및 상기 붕소 화합물 이외의 성분을 포함하고 있어도 좋지만, 상기 혼합 분말 중의 상기 붕소 분말 및 상기 붕소 화합물의 합계 함유량은 90질량% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 95질량% 이상, 더 바람직하게는 100질량%이다.The mixed powder may contain components other than the boron powder and the boron compound as long as it is within the range in which the h-BN powder of the present invention is obtained by the above production method, but the boron powder and the boron compound in the mixed powder The total content is preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, and still more preferably 100% by mass.

<붕소 분말><Boron powder>

상기 붕소 분말로서는, 예를 들면 비정질 붕소, 또는 β능면체정 등의 결정성 붕소를 사용할 수 있다. 이것들은 1종 단독으로 사용해도, 2종 이상을 병용해도 좋다.As the boron powder, for example, amorphous boron or crystalline boron such as a β rhombohedral crystal can be used. These may be used alone or in combination of two or more.

상기 붕소 분말은 반응성의 관점으로부터, D50이 0.1∼5.0㎛인 미분말을 사용하는 것이 바람직하다. 또, 상기 붕소 분말의 D50은, 상술한 h-BN 분말에 대한 D50의 측정 방법과 같은 측정 방법으로 구해진다.The boron powder is preferably a fine powder having a D 50 of 0.1 to 5.0 μm from the viewpoint of reactivity. Moreover, D 50 of the said boron powder is calculated|required by the same measurement method as the measurement method of D 50 with respect to the h-BN powder mentioned above.

상기 붕소 분말은 붕소 순도가 80질량% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 90질량% 이상, 더 바람직하게는 95질량% 이상이다. The boron powder preferably has a boron purity of 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and still more preferably 95% by mass or more.

이러한 미분말의 붕소 분말로서는 시판품을 사용할 수 있다.As such finely powdered boron powder, a commercial item can be used.

상기 혼합 분말을 얻기 위한 상기 붕소 분말 및 상기 붕소 화합물의 혼합 방법은 특별하게 한정되는 것은 아니고, 일반적으로 혼합 분말을 얻기 위해서 사용되는 혼합기를 사용해서 행할 수 있다.The mixing method of the boron powder and the boron compound for obtaining the mixed powder is not particularly limited, and can be performed using a mixer generally used to obtain the mixed powder.

<붕소 화합물><Boron compound>

상기 붕소 분말과 혼합되는 붕소 화합물로서는, 예를 들면 오르토붕산(H3BO3), 메타붕산(HBO2), 테트라붕산(H2B4O7) 등의 붕소의 옥소산, 산화붕소(무수 붕산: B2O3)를 들 수 있다. 이것들은 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다. 이것들 중, 상기 붕소 분말과의 혼합 용이성이나 입수 용이성 등의 관점으로부터, 무수 붕산(B2O3)이 바람직하다.Examples of the boron compound to be mixed with the boron powder include boron oxo acids such as orthoboric acid (H 3 BO 3 ), metaboric acid (HBO 2 ), and tetraboric acid (H 2 B 4 O 7 ), boron oxide (anhydrous Boric acid: B 2 O 3 ). These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Among these, boric anhydride (B 2 O 3 ) is preferred from the viewpoints of easiness of mixing with the boron powder, ease of availability, and the like.

상기 붕소 화합물의 순도는 80질량% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 85질량% 이상, 더 바람직하게는 90질량% 이상이다.The purity of the boron compound is preferably 80% by mass or more, more preferably 85% by mass or more, and still more preferably 90% by mass or more.

(공정 2: 임시소성 공정)(Step 2: Temporary firing step)

공정 2는 상기 혼합 분말을 희가스 분위기 하, 1200℃ 이상 1800℃ 미만에서 임시소성해서 임시소성 분말을 얻는 공정이다. Step 2 is a step of temporarily firing the mixed powder at 1200°C or more and less than 1800°C in a rare gas atmosphere to obtain a temporary fired powder.

상기 임시소성에서는 붕소와 상기 붕소 화합물의 반응에 의해 붕소를 산화시켜서 아산화붕소(B6O)를 생성시킨다. 상기 임시소성 분말은 아산화붕소를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 아산화붕소가 생성되어 있는 것은, 도 6에 나타내는 바와 같이, 분말 X선 회절측정에 의해 확인할 수 있다("Scripta Materialia", vol.99, 2015, p.69-72 참조).In the temporary calcination, boron is oxidized by a reaction of boron and the boron compound to produce boron oxide (B 6 O). It is preferable that the temporary calcination powder contains boron oxyoxide. The generation of boron oxide can be confirmed by powder X-ray diffraction measurement as shown in Fig. 6 (see "Scripta Materialia", vol.99, 2015, p.69-72).

도 7에 상기 임시소성 분말의 SEM 화상을 나타낸다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 상기 임시소성 분말은 표면이 뾰족해져 있고, 별형과 같은 형상을 갖고 있는 입자로 된다.7 shows an SEM image of the temporary firing powder. As shown in Fig. 7, the temporary firing powder has a sharp surface and becomes particles having a star-like shape.

상기 임시소성은 상기 반응의 진행을 위해서 희가스 분위기 하에서 행하고, 바람직하게는 아르곤 가스 분위기에서 행한다. 임시소성 분위기 중에는 산소 가스 및 질소 가스가 포함되어 있지 않은 것이 바람직하다. 상기 임시소성 분위기 중의 아르곤 가스는, 순도 90체적% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 95체적% 이상, 더 바람직하게는 98체적% 이상이다.The temporary firing is carried out in a rare gas atmosphere, preferably in an argon gas atmosphere for the reaction to proceed. It is preferable that oxygen gas and nitrogen gas are not contained in the temporary firing atmosphere. The argon gas in the temporary sintering atmosphere is preferably 90% by volume or more in purity, more preferably 95% by volume or more, and still more preferably 98% by volume or more.

임시소성 온도, 붕소의 산화반응의 진행의 관점으로부터, 1200℃ 이상 1800℃ 미만으로 하고, 바람직하게는 1350∼1750℃, 보다 바람직하게는 1500∼1700℃이다. 1200℃ 이상으로 함으로써 붕소의 산화반응이 진행하기 쉬워지고, 또한 1800℃ 미만이면 상기 붕소 화합물의 증발 속도가 작아져 미반응 원료의 로스를 억제할 수 있기 때문에 바람직하다.From the viewpoint of the temporary calcination temperature and the progress of the boron oxidation reaction, the temperature is 1200°C or more and less than 1800°C, preferably 1350 to 1750°C, and more preferably 1500 to 1700°C. When the temperature is 1200°C or higher, the oxidation reaction of boron easily proceeds, and when it is less than 1800°C, the evaporation rate of the boron compound becomes small and loss of unreacted raw materials can be suppressed.

또, 반응의 균질한 진행의 관점으로부터, 임시소성시의 승온은 단계적으로 행하는 것이 바람직하고, 1200℃ 미만의 온도, 예를 들면 800∼1100℃로 승온한 후, 상기 임시소성 온도로 승온하는 것이 바람직하다. In addition, from the viewpoint of the homogeneous progress of the reaction, it is preferable to perform the temperature increase at the time of temporary firing in stages, and after raising the temperature to a temperature of less than 1200°C, for example, 800 to 1100°C, the temperature is raised to the temporary firing temperature. desirable.

상기 임시소성 온도에서 열처리를 행하는 임시소성 시간은, 붕소의 산화반응의 진행 및 제조 비용의 관점으로부터 1∼20시간인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2∼15시간, 더 바람직하게는 3∼10시간이다.The temporary firing time for performing the heat treatment at the temporary firing temperature is preferably 1 to 20 hours, more preferably 2 to 15 hours, more preferably 3 to 10 hours from the viewpoint of the progress of the boron oxidation reaction and production cost. It's time.

또, 상기 임시소성 분말이 응집하고 있는 경우에는, 후의 공정 3의 과립화 공정에 있어서의 과립화 용이성의 관점으로부터, 분쇄 및/또는 분급한 임시소성 분말을 공정 3에 제공하도록 하여도 좋다. 예를 들면, 유발이나 일반적인 분쇄기에서 분쇄한 후, 체로 분급한 입경 100㎛ 이하의 체를 통과한 분말을 공정 3에 제공하도록 하여도 좋다.In addition, when the temporary fired powder is agglomerated, the temporary fired powder may be pulverized and/or classified from the viewpoint of ease of granulation in the granulation process of the subsequent process 3 to be provided to process 3. For example, after pulverizing in a mortar or a common pulverizer, the powder that has passed through a sieve with a particle diameter of 100 µm or less classified through a sieve may be provided to step 3.

분쇄 방법은 특별하게 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 유발을 사용한 방법이나, 조 크러셔, 핀밀, 롤 크러셔 등의 일반적인 분쇄기를 사용한 공지의 방법으로 행할 수 있다.The grinding method is not particularly limited, and for example, it can be carried out by a method using a mortar or a known method using a general grinder such as a jaw crusher, a pin mill, and a roll crusher.

또한, 분급 방법도 특별하게 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 소망의 입도에 대응하는 구멍의 체를 이용하여 행할 수 있고, 또한 진동체 장치, 기류 분급, 수사(水篩), 원심분리 등의 수단을 사용할 수도 있다.In addition, the classification method is not particularly limited, and for example, it can be performed using a sieve having a hole corresponding to the desired particle size, and also means such as a vibrating sieve device, air flow classification, investigation, centrifugation, etc. You can also use

(공정 3: 과립화 공정)(Process 3: granulation process)

공정 3은 상기 임시소성 분말을 과립화하여 입경 10∼200㎛의 과립화 분말을 얻는 공정이다.Step 3 is a step of granulating the temporary fired powder to obtain a granulated powder having a particle diameter of 10 to 200 µm.

상기 과립화 분말의 입경은 소정의 입도를 갖는 본 발명의 h-BN 분말을 얻는 관점으로부터 10∼200㎛로 하고, 바람직하게는 20∼150㎛, 보다 바람직하게는 30∼100㎛이다. 상기 입경을 10㎛ 이상으로 함으로써 상기 수지 등에 높은 열전도율을 부여하는 h-BN 분말이 얻어지기 쉬워지고, 또한, 200㎛ 이하이면 상기 수지 등에 첨가될 때의 성형 가공성을 유지하기 쉬운 입도의 h-BN 분말을 적합하게 얻을 수 있다.The particle diameter of the granulated powder is 10 to 200 µm, preferably 20 to 150 µm, more preferably 30 to 100 µm from the viewpoint of obtaining the h-BN powder of the present invention having a predetermined particle size. When the particle diameter is 10 μm or more, it is easy to obtain h-BN powder that imparts high thermal conductivity to the resin, and when it is 200 μm or less, h-BN of a particle size that is easy to maintain molding processability when added to the resin or the like Powder can be obtained suitably.

또, 여기에서 말하는 입경은 분급체의 구멍에 기초한 값이다.In addition, the particle diameter here is a value based on the hole of the classifier.

과립화 방법은 특별하게 한정되는 것은 아니고, 일반적인 과립화 분말을 얻기 위한 방법을 적용할 수 있다. 예를 들면, 상기 임시소성 분말을 가압 성형한 후 분쇄하고, 체 등으로 분급하는 방법 등의 건식 과립화법으로 행할 수 있다. 또는 또한, 상기 임시소성 분말을 분산시킨 액을 스프레이 분무해서 건조시키는 방법 등의 습식 과립화법으로 행할 수도 있다.The granulation method is not particularly limited, and a method for obtaining a general granulated powder may be applied. For example, it can be carried out by a dry granulation method such as a method of pressing the temporary fired powder, pulverizing it, and classifying it through a sieve or the like. Alternatively, it may be carried out by a wet granulation method such as a method of spraying and drying the liquid obtained by dispersing the temporary fired powder.

상기 건식 과립화법에 의해 과립화를 행할 경우, 상기 가압 성형은 균질한 과립화 분말을 얻기 위한 성형 방법으로서, 예를 들면 상기 임시소성 분말에 바인더를 첨가해서 혼합한 후, 이 혼합 분말을 금형에 넣어서 1축 가압 성형에 의해 행하는 것이 바람직하다. When granulating by the dry granulation method, the pressure molding is a molding method for obtaining a homogeneous granulated powder. For example, after adding a binder to the temporary fired powder and mixing, the mixed powder is added to a mold. It is preferable to put and carry out by uniaxial pressure molding.

상기 바인더로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 폴리비닐알코올(PVA), 셀룰로오스, 폴리불화비닐리덴(PVDF) 등의 수지를 들 수 있다. 이것들은 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다. 이것들 중, PVA가 적합하게 사용된다.Although it does not specifically limit as said binder, For example, resins, such as polyvinyl alcohol (PVA), cellulose, and polyvinylidene fluoride (PVDF), are mentioned. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Among these, PVA is suitably used.

상기 바인더의 첨가량은 상기 임시소성 분말 100질량부에 대하여, 바람직하게는 0.05∼2질량부, 보다 바람직하게는 0.1∼1질량부, 더 바람직하게는 0.15∼0.5질량부이다.The amount of the binder added is preferably 0.05 to 2 parts by mass, more preferably 0.1 to 1 part by mass, and still more preferably 0.15 to 0.5 parts by mass, based on 100 parts by mass of the temporary baking powder.

상기 바인더는 용액으로서 첨가해도 좋다. 예를 들면, PVA를 사용할 경우, 바람직하게는 0.1∼15질량%, 보다 바람직하게는 0.5∼10질량%, 더 바람직하게는 1∼5질량%의 농도의 수용액으로서 첨가한다.The binder may be added as a solution. For example, when PVA is used, it is added as an aqueous solution having a concentration of preferably 0.1 to 15% by mass, more preferably 0.5 to 10% by mass, and still more preferably 1 to 5% by mass.

또, 바인더의 수용액 등을 첨가했을 경우에는, 필요에 따라서 가압 성형해서 얻어진 성형체를 건조시킨 후에 분쇄해도 좋다. 건조 온도는, 바람직하게는 100∼400℃, 보다 바람직하게는 150∼400℃, 더 바람직하게는 200∼300℃이다. 건조 시간은, 바람직하게는 1∼20시간, 보다 바람직하게는 2∼15시간, 더 바람직하게는 3∼12시간이다.In addition, when an aqueous solution of a binder or the like is added, the molded article obtained by pressure molding may be dried and then pulverized if necessary. The drying temperature is preferably 100 to 400°C, more preferably 150 to 400°C, and still more preferably 200 to 300°C. The drying time is preferably 1 to 20 hours, more preferably 2 to 15 hours, and still more preferably 3 to 12 hours.

상기 성형체의 분쇄 및 분급은 상기 공정 2에서 서술한 바와 같은, 상기 임시소성 분말을 얻을 때에 사용되는 분쇄 방법 및 분급 방법과 같은 방법을 이용하여 행할 수 있다. 예를 들면, 유발이나 일반적인 분쇄기로 분쇄한 후, 체 등으로 분급함으로써 상기 입경 범위 내의 과립화 분말을 얻을 수 있다.The pulverization and classification of the molded article can be performed using the same pulverization method and classification method used when obtaining the temporary fired powder as described in step 2 above. For example, it is pulverized with a mortar or a general grinder, and then classified by a sieve or the like to obtain granulated powder within the above particle size range.

상기 과립화을 행할 때, 상기 임시소성 분말에 산화붕소(B2O3) 또는 육방정 질화붕소(h-BN)를 첨가하는 것도 바람직하다. 첨가되는 이들 붕소 화합물은, 어느 한쪽이어도 좋고, 또한, 양쪽을 병용해도 좋다.When performing the granulation, it is also preferable to add boron oxide (B 2 O 3 ) or hexagonal boron nitride (h-BN) to the temporary calcination powder. Any one of these boron compounds to be added may be used, and both may be used in combination.

첨가된 산화붕소는, 후의 공정에서 가열 처리될 때에 증발하고, 얻어지는 과립화 분말 중에 공극을 발생시켜 표면적을 증대시킴으로써, h-BN이 생성하는 질화 반응을 촉진할 수 있다고 생각된다.It is considered that the added boron oxide evaporates when heat-treated in a subsequent step, and increases the surface area by generating voids in the obtained granulated powder, thereby accelerating the nitriding reaction generated by h-BN.

상기 산화붕소의 첨가량은 상기 질화반응의 촉진 효과 및 h-BN 분말의 수율의 관점으로부터, 상기 임시소성 분말 100질량부에 대하여 1∼200질량부인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10∼100질량부, 더 바람직하게는 30∼70질량부이다.The amount of boron oxide added is preferably 1 to 200 parts by mass, more preferably 10 to 100 parts by mass, based on 100 parts by mass of the temporary calcination powder, from the viewpoints of the promoting effect of the nitriding reaction and the yield of the h-BN powder. , More preferably 30 to 70 parts by mass.

또한, h-BN을 첨가한 경우에는, 상기 h-BN이 과립화 분말의 핵으로 되고, 상기 과립화 분말의 수량(收量)의 향상이나, 후의 공정 5의 질화 소성 공정에 있어서의 질화반응을 촉진하는 등의 효과가 얻어진다. 첨가되는 h-BN은 상기 임시소성 분말과의 혼합성이나 과립화 용이성 등의 관점으로부터, D50이 0.1∼100㎛의 1차 입자또는 응집 입자가 바람직하다. 상기 과립화 분말의 핵으로서는 응집 입자가 보다 바람직하다.In addition, when h-BN is added, the h-BN becomes the nucleus of the granulated powder, and the yield of the granulated powder is improved, or the nitriding reaction in the nitridation and firing step of the subsequent step 5 An effect such as promoting is obtained. The h-BN to be added is preferably a primary particle or agglomerated particle having a D 50 of 0.1 to 100 µm from the viewpoints of mixingability with the temporary calcination powder, ease of granulation, and the like. Aggregated particles are more preferable as the nuclei of the granulated powder.

상기 h-BN의 첨가량은 상기 질화반응의 촉진 효과 및 본 발명의 h-BN 분말의 수율의 관점으로부터, 상기 임시소성 분말 100질량부에 대하여 10∼300질량부인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20∼200질량부, 더 바람직하게는 30∼100질량부이다.The amount of h-BN added is preferably 10 to 300 parts by mass, more preferably 20 parts by mass, based on 100 parts by mass of the temporary calcined powder, from the viewpoint of the promoting effect of the nitriding reaction and the yield of the h-BN powder of the present invention. It is -200 mass parts, More preferably, it is 30-100 mass parts.

(공정 4: 용융 공정)(Process 4: melting process)

공정 4는 상기 과립화 분말을 희가스 분위기 하, 1800∼2300℃로 용융해서 용융 분말을 얻는 공정이다.Step 4 is a step of melting the granulated powder at 1800 to 2300°C in a rare gas atmosphere to obtain a molten powder.

상기 용융은 아산화붕소(융점: 약 2000℃)를 포함하는 상기 과립화 분말의 표면을 용융해서 평활화시키기 위한 열처리이다. 상기 용융 분말의 표면이 평활화되어 있는 것은, 하기 실시예에 나타내는 바와 같이, SEM 화상으로 확인할 수 있다.The melting is a heat treatment for melting and smoothing the surface of the granulated powder containing boron oxide (melting point: about 2000°C). The smoothing of the surface of the molten powder can be confirmed by SEM images as shown in the following examples.

도 8에 상기 용융 분말의 SEM 화상을 나타낸다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 상기 용융 분말은 표면이 용융해서 평활화된 입자로 된다.8 shows an SEM image of the molten powder. As shown in FIG. 8, the surface of the molten powder melts and becomes smooth particles.

상기 용융 분말은 BET 비표면적이 5㎡/g 미만인 h-BN 분말을 얻는 관점으로부터, BET 비표면적이 2.0㎡/g 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.5㎡/g 이하, 더 바람직하게는 1.2㎡/g 이하이다.From the viewpoint of obtaining h-BN powder having a BET specific surface area of less than 5 m 2 /g, the molten powder preferably has a BET specific surface area of 2.0 m 2 /g or less, more preferably 1.5 m 2 /g or less, further preferably 1.2 It is less than or equal to m2/g.

상기 열처리는 희가스 분위기 하에서 행하고, 바람직하게는 아르곤 가스 분위기에서 행한다. 상기 열처리 분위기 중에는 산소 가스 및 질소 가스가 포함되어 있지 않은 것이 바람직하다. 상기 열처리 분위기 중의 아르곤 가스는 순도 90체적% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 95체적% 이상, 더 바람직하게는 98체적% 이상이다.The heat treatment is performed in a rare gas atmosphere, preferably in an argon gas atmosphere. It is preferable that oxygen gas and nitrogen gas are not contained in the heat treatment atmosphere. The argon gas in the heat treatment atmosphere preferably has a purity of 90% by volume or more, more preferably 95% by volume or more, and still more preferably 98% by volume or more.

열처리 온도는 상기 과립화 분말의 표면의 용융 평활화의 관점으로부터, 1800∼2300℃로 하고, 바람직하게는 1850∼2200℃, 보다 바람직하게는 1900∼2100℃이다. 1800℃ 이상이면 상기 과립화 분말의 표면을 용융시킬 수 있고, 또한 2300℃ 이하로 함으로써 상기 과립화 분말끼리가 융착하는 것이 억제된다.The heat treatment temperature is 1800 to 2300°C, preferably 1850 to 2200°C, and more preferably 1900 to 2100°C, from the viewpoint of melting and smoothing the surface of the granulated powder. If it is 1800°C or higher, the surface of the granulated powder can be melted, and by setting it to 2300°C or lower, fusion of the granulated powders is suppressed.

열처리 시간은 상기 과립화 분말의 표면의 용융 평활화의 진행 및 제조 비용의 관점으로부터 1∼10시간인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.5∼8시간, 더 바람직하게는 2∼5시간이다.The heat treatment time is preferably 1 to 10 hours, more preferably 1.5 to 8 hours, and still more preferably 2 to 5 hours from the viewpoint of melting and smoothing of the surface of the granulated powder and production cost.

(공정 5: 질화 소성 공정)(Step 5: Nitriding firing step)

공정 5는 상기 용융 분말을 질소 가스 분위기 하, 2000∼2300℃로 소성해서 h-BN 분말을 얻는 공정이다. 즉, 이 공정에 있어서 질화 소성 분말로서 h-BN 분말이 얻어진다.Step 5 is a step of firing the molten powder at 2000 to 2300°C in a nitrogen gas atmosphere to obtain h-BN powder. That is, in this step, h-BN powder is obtained as the nitride-fired powder.

상기 질화 소성은 상기 용융 분말의 붕소 산화물의 질화 반응 때문에 질소 가스 분위기 하에서 행한다. 질화 소성 분위기 중에는 희가스가 포함되어 있어도 좋지만, 산소 가스가 포함되어 있지 않은 것이 바람직하다. 상기 질화 소성 분위기중의 질소 가스는 순도 90체적% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 95체적% 이상, 더 바람직하게는 98체적% 이상이다.The nitridation firing is carried out in a nitrogen gas atmosphere due to the nitridation reaction of the boron oxide of the molten powder. Although rare gas may be contained in the nitriding firing atmosphere, it is preferable that oxygen gas is not contained. The nitrogen gas in the nitriding sintering atmosphere is preferably 90% by volume or more, more preferably 95% by volume or more, and still more preferably 98% by volume or more.

소성 온도는 상기 질화 반응의 진행 및 h-BN의 분해 억제 등의 관점으로부터 2000∼2300℃로 하고, 바람직하게는 2050∼2250℃, 보다 바람직하게는 2100∼2200℃이다. 2000℃ 이상으로 함으로써 붕소 산화물의 질화 반응이 진행하기 쉬워지고, 또한 2300℃ 이하이면 h-BN의 분해 반응이 억제되기 때문에 바람직하다. The firing temperature is 2000 to 2300°C, preferably 2050 to 2250°C, and more preferably 2100 to 2200°C from the viewpoints of progress of the nitriding reaction and suppression of decomposition of h-BN. When it is set to 2000°C or higher, the nitridation reaction of the boron oxide easily proceeds, and if it is 2300°C or lower, the decomposition reaction of h-BN is suppressed, which is preferable.

소성 시간은 상기 질화 반응의 진행, h-BN의 분해 억제 및 제조 비용 등의 관점으로부터 4∼48시간인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 6∼42시간, 더 바람직하게는 8∼36시간이다. 공정 3(과립화 공정)에 있어서, 상기 임시소성 분말에 산화붕소 및 육방정 질화붕소 중 적어도 어느 하나를 첨가해서 과립화한 경우에는, 상술한 바와 같이, 질화 반응의 촉진 효과에 의해 보다 짧은 소성 시간에서 h-BN 분말을 얻을 수 있다.The firing time is preferably 4 to 48 hours, more preferably 6 to 42 hours, and still more preferably 8 to 36 hours from the viewpoints of the progress of the nitriding reaction, suppression of decomposition of h-BN, and production cost. In step 3 (granulation step), when granulating by adding at least one of boron oxide and hexagonal boron nitride to the temporary firing powder, as described above, shorter firing due to the accelerating effect of the nitriding reaction H-BN powder can be obtained in time.

상기 질화 소성 분말은 분쇄 및/또는 분급하여 소정의 입도를 갖는 h-BN 분말을 얻도록 하여도 좋다. 분쇄 방법 및 분급 방법은 특별하게 한정되는 것은 아니고, 상기 공정 2에서 서술한, 상기 임시소성 분말을 얻을 때에 사용되는 분쇄 방법 및 분급 방법과 같은 방법을 이용하여 행할 수 있다. 예를 들면, 유발이나 일반적인 분쇄기로 분쇄한 후 체 등으로 분급함으로써, 소정의 입도를 갖는 h-BN 분말을 얻을 수 있다.The fired nitriding powder may be pulverized and/or classified to obtain h-BN powder having a predetermined particle size. The pulverization method and classification method are not particularly limited, and can be performed using the same pulverization method and classification method used when obtaining the temporary fired powder described in step 2 above. For example, h-BN powder having a predetermined particle size can be obtained by pulverizing with a mortar or a general grinder and then classifying with a sieve or the like.

상기 질화 소성 분말의 입경은 10∼200㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20∼150㎛, 더 바람직하게는 30∼100㎛이다. 또, 여기에서 말하는 입경은 분급체의 구멍에 의거한 값이다.The particle diameter of the fired nitride powder is preferably 10 to 200 µm, more preferably 20 to 150 µm, and still more preferably 30 to 100 µm. In addition, the particle diameter here is a value based on the hole of the classifier.

[조성물][Composition]

본 발명의 조성물은 수지 및 고무에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 포함하는 기재와, 상기 h-BN 분말을 포함하는 것이다. The composition of the present invention includes a substrate including one or two or more selected from resins and rubbers, and the h-BN powder.

상기 조성물은 상기 h-BN 분말이 상기 기재에 대하여 열전도성 및 절연성을 향상시키기 위한 필러로서 배합되어 있는 것이다. 상기 h-BN 분말은 상기 기재와 친숙해지기 쉽기 때문에, 상기 수지 등에 높은 열전도성 및 높은 절연 내력을 부여하는데 적합한 균질한 조성물을 구성할 수 있다.The composition is obtained by blending the h-BN powder as a filler for improving thermal conductivity and insulation with respect to the substrate. Since the h-BN powder is easily familiar with the substrate, a homogeneous composition suitable for imparting high thermal conductivity and high dielectric strength to the resin can be formed.

상기 h-BN 분말은 상기 필러로서의 성능 및 상기 기재와의 친숙해지기 쉬움등의 관점으로부터, 상기 조성물 중의 함유량이 10∼90체적%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20∼80체적%, 더 바람직하게는 30∼70체적%이다. The h-BN powder content in the composition is preferably 10 to 90% by volume, more preferably 20 to 80% by volume, more preferably from the viewpoint of the performance as the filler and the ease of familiarity with the substrate. It is 30 to 70% by volume.

상기 함유량이 10체적% 이상이면 상기 수지 등에 높은 열전도성을 부여할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 90체적% 이하임으로써 상기 조성물 중에 공극이 생기기 어렵고, 수지 등에 높은 절연 내력을 부여하는 점에서 바람직하다.When the content is 10% by volume or more, it is preferable because high thermal conductivity can be imparted to the resin or the like. Further, when the content is 90% by volume or less, voids are less likely to occur in the composition, and a high dielectric strength is imparted to the resin, which is preferable.

또, 상기 조성물 중의 상기 h-BN 분말의 체적 함유량은 JIS K 7075:1991 「탄소섬유 강화 플라스틱의 섬유 함유율 및 공동률 시험 방법」에 기재된 연소법에 의해 측정되는 상기 h-BN 분말의 질량 함유량을 질화붕소의 밀도로 나눔으로써 산출된다. 상기 조성물의 전체 체적은 질화붕소 및 상기 기재의 비중으로부터 산출한 값이 사용된다. In addition, the volume content of the h-BN powder in the composition is the mass content of the h-BN powder measured by the combustion method described in JIS K 7075: 1991 ``Fiber content rate and cavity rate test method of carbon fiber reinforced plastics''. It is calculated by dividing by the density of boron. The total volume of the composition is a value calculated from the specific gravity of boron nitride and the substrate.

(기재)(materials)

본 발명의 조성물의 기재로서는 수지 또는 고무를 들 수 있다. 이것들 중, 1종 단독이여도, 2종 이상이 병용되어도 좋다.Resin or rubber is mentioned as a base material of the composition of this invention. Among these, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

상기 조성물 중의 상기 기재의 함유량은, 상기 수지 등이 첨가 혼합되는 상기 h-BN 분말에 의해 높은 열전도성 및 높은 절연 내력이 부여되는 범위 내인 것이 바람직하고, 바람직하게는 10∼90체적%, 보다 바람직하게는 20∼80체적%, 더 바람직하게는 30∼70체적%이다.The content of the substrate in the composition is preferably within a range in which high thermal conductivity and high dielectric strength are imparted by the h-BN powder to which the resin or the like is added and mixed, preferably 10 to 90% by volume, more preferably It is preferably 20 to 80% by volume, more preferably 30 to 70% by volume.

상기 조성물 중의 상기 기재의 체적 함유량은 질화붕소 및 상기 기재의 비중으로부터 산출한 전체 체적, 및 상기 h-BN 분말의 체적 함유량으로부터 구해진다.The volume content of the substrate in the composition is determined from the total volume calculated from the specific gravity of the boron nitride and the substrate, and the volume content of the h-BN powder.

상기 수지로서는, 예를 들면 열경화성 수지, 열가소성 수지, 열가소성 엘라스토머, 오일 등을 들 수 있다.Examples of the resin include a thermosetting resin, a thermoplastic resin, a thermoplastic elastomer, and an oil.

상기 열경화성 수지로서는, 예를 들면 에폭시 수지, 실리콘 수지, 페놀 수지, 요소 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 멜라민 수지, 폴리이미드 수지, 폴리벤조옥사졸 수지, 우레탄 수지 등을 들 수 있다.Examples of the thermosetting resin include epoxy resin, silicone resin, phenol resin, urea resin, unsaturated polyester resin, melamine resin, polyimide resin, polybenzoxazole resin, and urethane resin.

상기 열가소성 수지로서는, 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 등의 폴리올레핀 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 액정 폴리에스테르 등의 폴리에스테르 수지; 폴리염화비닐 수지, 아크릴 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리페닐렌에테르 수지, 폴리아미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 및 폴리카보네이트 수지 등을 들 수 있다.Examples of the thermoplastic resin include polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, and ethylene-vinyl acetate copolymer; Polyester resins such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and liquid crystal polyester; Polyvinyl chloride resin, acrylic resin, polyphenylene sulfide resin, polyphenylene ether resin, polyamide resin, polyamideimide resin, and polycarbonate resin.

상기 열가소성 엘라스토머로서는, 예를 들면 올레핀계 열가소성 엘라스토머, 스티렌계 열가소성 엘라스토머, 염화비닐계 열가소성 엘라스토머, 우레탄계 열가소성 엘라스토머, 에스테르계 열가소성 엘라스토머 등을 들 수 있다.Examples of the thermoplastic elastomer include an olefin-based thermoplastic elastomer, a styrene-based thermoplastic elastomer, a vinyl chloride-based thermoplastic elastomer, a urethane-based thermoplastic elastomer, and an ester-based thermoplastic elastomer.

상기 오일로서는, 예를 들면 실리콘 오일 등의 그리스류를 들 수 있다.As said oil, greases, such as silicone oil, are mentioned, for example.

상기 고무로서는, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 폴리부타디엔 고무, 에틸렌-프로필렌 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 고무, 부타디엔-아크릴로니트릴 고무, 이소부틸렌-이소프렌 고무, 클로로프렌 고무, 실리콘 고무, 불소 고무, 클로로-술폰화 폴리에틸렌, 폴리우레탄 고무 등을 들 수 있다. 이들 고무는 가교되는 것이 바람직하다.Examples of the rubber include natural rubber, polyisoprene rubber, styrene-butadiene rubber, polybutadiene rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene-diene rubber, butadiene-acrylonitrile rubber, isobutylene-isoprene rubber, chloroprene rubber, silicone. Rubber, fluorine rubber, chloro-sulfonated polyethylene, polyurethane rubber, and the like. These rubbers are preferably crosslinked.

상기 기재는 본 발명의 조성물을 이용하여 얻어지는 방열재의 적용 용도에 있어서 구해지는 기계적 강도, 내열성, 내구성, 유연성, 가요성 등의 특성에 따라, 적당하게 선택된다. 상기 기재로서는 열경화성 수지가 바람직하고, 이것들 중, 에폭시 수지, 실리콘 수지가 적합하게 사용되고, 에폭시 수지가 보다 적합하다.The base material is appropriately selected in accordance with properties such as mechanical strength, heat resistance, durability, flexibility, flexibility and the like found in the application of the heat dissipating material obtained by using the composition of the present invention. As the substrate, a thermosetting resin is preferable, and among these, an epoxy resin and a silicone resin are suitably used, and an epoxy resin is more preferable.

<에폭시 수지><Epoxy resin>

상기 기재에 사용되는 에폭시 수지로서는, 상기 기재에 대한 상기 h-BN 분말의 혼합 용이성 등의 관점으로부터, 예를 들면 상온(25℃)에서 액상인 에폭시 수지, 상온(25℃)에서 고체상인 저연화점 에폭시 수지가 바람직하다. As the epoxy resin used for the substrate, from the viewpoint of the ease of mixing the h-BN powder with the substrate, for example, a liquid epoxy resin at room temperature (25°C), a low softening point that is solid at room temperature (25°C) Epoxy resins are preferred.

이러한 에폭시 수지로서는, 1분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 화합물이면 좋고, 예를 들면 비스페놀A형 에폭시 수지, 비스페놀F형 에폭시 수지, 폴리카르복실산의 글리시딜에테르, 시클로헥산 유도체의 엑폭시화에 의해 얻어지는 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 이것들은 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다. 이들 중, 내열성이나 취급 용이성 등의 관점으로부터 비스페놀A형 에폭시 수지, 비스페놀F형 에폭시 수지, 시클로헥산 유도체의 엑폭시화에 의해 얻어지는 에폭시 수지가 적합하다.As such an epoxy resin, any compound having two or more epoxy groups per molecule may be used. For example, bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, glycidyl ether of polycarboxylic acid, epoxidation of cyclohexane derivatives Epoxy resin obtained by, etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Among these, from the viewpoints of heat resistance and ease of handling, a bisphenol A type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, or an epoxy resin obtained by epoxidation of a cyclohexane derivative is suitable.

상기 에폭시 수지는 상기 기재 중에서의 상기 h-BN 분말의 편석의 억제나, 상기 조성물로부터 얻어지는 방열재의 인성 등의 기계적 특성 등의 관점으로부터, 상기 에폭시 수지에 가용성의 열가소성 수지가 더 배합되는 것이 바람직하다.It is preferable that the epoxy resin further contains a soluble thermoplastic resin in the epoxy resin from the viewpoint of suppression of segregation of the h-BN powder in the substrate and mechanical properties such as toughness of the heat dissipating material obtained from the composition. .

이러한 열가소성 수지로서는 수소 결합성의 관능기를 갖는 열가소성 수지가 바람직하고, 상기 관능기로서는, 예를 들면 알코올성 수산기, 아미드 결합, 술포닐기, 카르복실기 등을 들 수 있다. 상기 열가소성 수지로서는, 구체적으로는, 폴리비닐포르말, 폴리비닐부티랄 등의 폴리비닐아세탈 수지, 폴리비닐알코올, 페녹시 수지 등의 알코올성 수산기를 갖는 열가소성 수지; 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리비닐피롤리돈 등의 아미드 결합을 갖는 열가소성 수지; 폴리술폰 등의 술포닐기를 갖는 열가소성 수지; 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리아미드이미드 등의 카르복실기를 갖는 열가소성 수지 등을 들 수 있다. 이것들 중, 알코올성 수산기를 갖는 열가소성 수지가 바람직하고, 페녹시 수지가 보다 바람직하다.As such a thermoplastic resin, a thermoplastic resin having a hydrogen bonding functional group is preferable, and examples of the functional group include an alcoholic hydroxyl group, an amide bond, a sulfonyl group, and a carboxyl group. Specific examples of the thermoplastic resin include polyvinyl acetal resins such as polyvinyl formal and polyvinyl butyral, and thermoplastic resins having alcoholic hydroxyl groups such as polyvinyl alcohol and phenoxy resins; Thermoplastic resins having an amide bond such as polyamide, polyimide, polyamideimide, and polyvinylpyrrolidone; Thermoplastic resins having a sulfonyl group such as polysulfone; And thermoplastic resins having a carboxyl group such as polyester, polyamide, and polyamideimide. Among these, a thermoplastic resin having an alcoholic hydroxyl group is preferable, and a phenoxy resin is more preferable.

수소 결합성의 관능기를 갖는 상기 열가소성 수지의 배합량은, 에폭시 수지와, 필요에 따라서 사용되는 경화제 및 경화촉진제의 합계 100질량부에 대하여, 바람직하게는 0.05∼50질량부, 보다 바람직하게는 1.0∼30질량부, 더 바람직하게는 5∼25질량부이다.The blending amount of the thermoplastic resin having a hydrogen bonding functional group is preferably 0.05 to 50 parts by mass, more preferably 1.0 to 30 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total of the epoxy resin and the curing agent and curing accelerator used if necessary. It is a mass part, more preferably 5 to 25 mass parts.

상기 에폭시 수지를 경화시키기 위해서, 필요에 따라서, 에폭시 수지용의 경화제를 사용할 수 있다.상기 경화제는 특별하게 한정되는 것은 아니고, 공지의 것을 적당하게 선택해서 사용할 수 있다. 상기 경화제로서는, 예를 들면 아민계, 페놀계, 산무수물계, 이미다졸계 등을 들 수 있다. 이것들은 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.In order to cure the epoxy resin, if necessary, a curing agent for an epoxy resin may be used. The curing agent is not particularly limited, and a known curing agent may be appropriately selected and used. Examples of the curing agent include amine-based, phenol-based, acid anhydride-based, imidazole-based, and the like. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

상기 아민계 경화제로서는, 예를 들면 디시안디아미드나, m-페닐렌디아민, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐술폰, m-크실릴렌디아민 등의 방향족 디아민 등을 들 수 있다.Examples of the amine curing agent include dicyandiamide, m-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, m-xylylenediamine, and the like. Aromatic diamines and the like.

상기 페놀계 경화제로서는, 예를 들면 페놀노볼락 수지, 크레졸노볼락 수지, 비스페놀A형 노볼락 수지, 트리아진 변성 페놀노볼락 수지 등을 들 수 있다.Examples of the phenolic curing agent include phenol novolac resin, cresol novolak resin, bisphenol A type novolak resin, and triazine-modified phenol novolak resin.

상기 산무수물계 경화제로서는, 예를 들면 메틸헥사히드로 무수 프탈산 등의 지환식 산무수물, 무수 프탈산 등의 방향족 산무수물, 지방족 2염기산 무수물 등의 지방족 산무수물, 클로렌드산 무수물 등의 할로겐계 산무수물 등을 들 수 있다.Examples of the acid anhydride-based curing agent include alicyclic acid anhydrides such as methylhexahydrophthalic anhydride, aromatic acid anhydrides such as phthalic anhydride, aliphatic acid anhydrides such as aliphatic dibasic acid anhydride, and halogenated acids such as chlorendic anhydride. And anhydrides.

상기 이미다졸계 경화제로서는, 예를 들면 2-메틸이미다졸, 2-운데실이미다졸, 2-헵타데실이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-에틸-4-메틸이미다졸 등을 들 수 있다.Examples of the imidazole-based curing agent include 2-methylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, and 2-phenylimidazole , 2-phenyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, and the like.

상기 경화제의 사용량은, 경화성 및 경화 수지 물성의 밸런스 등의 점으로부터, 상기 에폭시 수지에 대하여 통상 0.5∼1.5당량 정도, 바람직하게는 0.7∼1.3당량이다.The amount of the curing agent used is usually about 0.5 to 1.5 equivalents, and preferably 0.7 to 1.3 equivalents, based on the epoxy resin, from the viewpoint of balance of curability and cured resin properties.

상기 에폭시 수지는, 필요에 따라서, 상기 경화제와 함께 에폭시 수지용의 경화촉진제를 병용할 수 있다. 상기 경화촉진제는 특별하게 한정되는 것은 아니고, 공지의 것을 적당하게 선택해서 사용할 수 있다. 상기 경화촉진제로서는, 예를 들면 2-에틸-4-메틸이미다졸, 1-벤질-2-메틸이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-에틸이미다졸, 2-이소프로필이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸 등의 이미다졸 화합물; 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀; 삼불화붕소 아민 착체; 트리페닐포스핀 등을 들 수 있다. 이것들은 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.As for the epoxy resin, if necessary, a curing accelerator for an epoxy resin can be used together with the curing agent. The curing accelerator is not particularly limited, and a known one can be appropriately selected and used. Examples of the curing accelerator include 2-ethyl-4-methylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, and 2-isopropylimida Imidazole compounds such as sol, 2-phenylimidazole, and 2-phenyl-4-methylimidazole; 2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)phenol; Boron trifluoride amine complex; And triphenylphosphine. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

상기 경화촉진제의 사용량은 경화성 및 경화 수지 물성의 밸런스 등의 점으로부터, 상기 에폭시 수지 100질량부에 대하여 통상 0.1∼10질량부 정도, 바람직하게는 0.4∼5질량부이다.The amount of the curing accelerator used is usually about 0.1 to 10 parts by mass, and preferably 0.4 to 5 parts by mass, based on 100 parts by mass of the epoxy resin, from the viewpoint of the balance of curing properties and properties of the cured resin.

<실리콘 수지><Silicone resin>

상기 실리콘 수지로서는 부가반응형 실리콘 수지와 실리콘계 가교제의 혼합물을 사용할 수 있다.As the silicone resin, a mixture of an addition reaction silicone resin and a silicone crosslinking agent may be used.

상기 부가반응형 실리콘 수지로서는, 예를 들면 관능기로서 알케닐기를 갖는 폴리오르가노실록산을 들 수 있다. 상기 폴리오르가노실록산으로서는, 구체적으로는 비닐기를 관능기로 하는 폴리디메틸실록산, 헥세닐기를 관능기로 하는 폴리디메틸실록산, 및 이것들의 혼합물 등을 들 수 있다.As said addition reaction type silicone resin, polyorganosiloxane which has an alkenyl group as a functional group is mentioned, for example. Specific examples of the polyorganosiloxane include polydimethylsiloxane having a vinyl group as a functional group, polydimethylsiloxane having a hexenyl group as a functional group, and mixtures thereof.

상기 실리콘계 가교제로서는, 예를 들면 1분자 중에 2개 이상의 규소원자 결합 수소원자를 갖는 폴리오르가노실록산을 들 수 있고, 구체적으로는, 디메틸하이드로겐실록시기 말단 봉쇄 디메틸실록산-메틸하이드로겐실록산 공중합체, 트리메틸실록시기 말단 봉쇄 디메틸실록산-메틸하이드로겐실록산 공중합체, 트리메틸실록산기 말단 봉쇄 폴리(메틸하이드로겐실록산), 폴리(하이드로겐실세스퀴옥산) 등을 들 수 있다.Examples of the silicone-based crosslinking agent include polyorganosiloxanes having two or more silicon atom-bonded hydrogen atoms in one molecule, and specifically, dimethylsiloxane-methylhydrogensiloxane copolymers with dimethylhydrogensiloxy group end-blocking , Trimethylsiloxy group-terminated dimethylsiloxane-methylhydrogensiloxane copolymer, trimethylsiloxane group-terminated poly(methylhydrogensiloxane), poly(hydrogensilsesquioxane), and the like.

상기 실리콘 수지를 얻기 위한 경화촉매로서는, 예를 들면 미립자상 백금, 탄소 분말 담체 상에 흡착된 미립자상 백금, 염화백금산, 알코올 변성 염화백금산, 염화백금산의 올레핀 착체 등의 백금계 촉매; 팔라듐 촉매; 로듐 촉매 등을 들 수 있다. 이것들 중, 통상 백금계 촉매가 사용된다. Examples of the curing catalyst for obtaining the silicone resin include platinum-based catalysts such as particulate platinum, particulate platinum adsorbed on a carbon powder carrier, chloroplatinic acid, alcohol-modified chloroplatinic acid, and olefin complexes of chloroplatinic acid; Palladium catalyst; And a rhodium catalyst. Among these, a platinum-based catalyst is usually used.

(그 밖의 성분)(Other ingredients)

상기 조성물은 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위 내에 있어서, 상기 기재 및 상기 h-BN 분말 이외의 다른 성분을 함유하고 있어도 좋지만, 상기 조성물 중의 상기 기재 및 상기 h-BN 분말의 합계 함유량은 90질량% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 95질량% 이상, 더 바람직하게는 100질량%이다.The composition may contain other components other than the base material and the h-BN powder within a range that does not impair the effects of the present invention, but the total content of the base material and the h-BN powder in the composition is 90 mass. It is preferably at least %, more preferably at least 95% by mass, and still more preferably at least 100% by mass.

상기 다른 성분으로서는, 예를 들면 질화알루미늄, 질화규소, 섬유상 질화붕소 등의 질화물 입자; 알루미나, 섬유상 알루미나, 산화아연, 산화마그네슘, 산화베릴륨, 산화티탄 등의 절연성 금속 산화물; 다이아몬드, 풀러렌 등의 절연성 탄소 성분; 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 등의 무기 필러; 무기 필러와 수지의 계면 접착 강도를 개선하는 실란커플링제 등의 표면처리제나, 환원제, 가소제, 점착제, 보강제, 착색제, 내열 향상제, 점도 조정제, 분산 안정제, 용제 등을 들 수 있다.Examples of the other components include nitride particles such as aluminum nitride, silicon nitride, and fibrous boron nitride; Insulating metal oxides such as alumina, fibrous alumina, zinc oxide, magnesium oxide, beryllium oxide, and titanium oxide; Insulating carbon components such as diamond and fullerene; Inorganic fillers such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide; Surface treatment agents such as a silane coupling agent to improve the interfacial adhesive strength between inorganic fillers and resins, reducing agents, plasticizers, pressure-sensitive adhesives, reinforcing agents, colorants, heat-resistance improvers, viscosity modifiers, dispersion stabilizers, and solvents.

(조성물의 제조)(Production of the composition)

본 발명의 조성물은, 그 제조 방법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 상기 기재로서 수지를 사용할 경우, 이하와 같이 해서 제조할 수 있다.The method for producing the composition of the present invention is not particularly limited, but for example, when a resin is used as the substrate, it can be produced as follows.

우선, 상기 기재로서 수지와, 필요에 따라서 첨가되는 경화제 및 용제 등을 혼합하고, 이것에 상기 h-BN 분말을, 소망의 체적 함유량이 되도록 첨가 혼합하여 조성물을 얻는다. First, as the substrate, a resin, a curing agent and a solvent to be added as necessary are mixed, and the h-BN powder is added and mixed so as to have a desired volume content to obtain a composition.

혼합 방법은 특별하게 한정되는 것은 아니고, 상기 조성물의 적용 용도에 따라, 공지의 방법이나 혼합기를 이용하여 행할 수 있다.The mixing method is not particularly limited, and can be performed using a known method or a mixer according to the application purpose of the composition.

[방열재][Heating material]

본 발명의 방열재는 상기 조성물로 이루어지는 것이다. 상기 방열재는 상술한 본 발명의 h-BN 분말이 필러로서 사용되고 있음으로써 뛰어난 열전도성 및 절연성을 갖는 것으로서 얻어진다.The heat dissipating material of the present invention is made of the above composition. The heat dissipating material is obtained as having excellent thermal conductivity and insulating properties by using the h-BN powder of the present invention described above as a filler.

상기 방열재는, 예를 들면 시트, 겔, 그리스, 접착제, 페이즈 체인지 시트 등의 각종 성상의 것을 들 수 있고, 또한 그 형상도 특별히 한정되는 것은 아니다. 이것들 중, 예를 들면 방열 시트는 마이크로프로세서(MPU)나 파워 트랜지스터, 트랜스 등의 전자부품으로부터 생기는 열을, 방열 핀이나 방열 팬 등의 방열 부품에 효율적으로 전달하는 것이며, 상기 방열재는 뛰어난 열전도성 및 절연성을 갖기 때문에 이러한 용도에 적합하게 적용할 수 있다.Examples of the heat dissipating material include various properties such as a sheet, gel, grease, adhesive, and phase change sheet, and the shape thereof is not particularly limited. Among these, for example, the heat dissipation sheet efficiently transfers heat generated from electronic parts such as microprocessors (MPUs), power transistors, and transformers to heat dissipation components such as heat dissipation fins and heat dissipation fans, and the heat dissipation material has excellent thermal conductivity. And because it has insulating properties, it can be suitably applied to such a use.

상기 방열 시트는 상기 조성물을 시트상으로 성형함으로써 얻어진다. 상기 조성물의 기재가 경화성 수지 등일 경우, 성형 및 경화함으로써 얻어진다.The heat dissipation sheet is obtained by molding the composition into a sheet shape. When the base material of the composition is a curable resin, it is obtained by molding and curing.

상기 방열 시트는, 예를 들면 이형층 부착 수지 필름 등의 이형성 필름 상에 상기 조성물을 코팅기 등으로 도포하고, 상기 조성물이 용제를 포함할 경우에는, 원적외선 복사 히터나 온풍 분사 등으로 건조시킴으로써 성형할 수 있다. 상기 이형층으로서는, 예를 들면 멜라민 수지 등이 사용된다. 또한, 상기 수지 필름으로서는, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르 수지 등이 사용된다. The heat dissipation sheet may be molded by applying the composition on a releasable film such as a resin film with a release layer, for example, by coating the composition with a coating machine, and drying with a far-infrared radiation heater or hot air spraying when the composition contains a solvent. I can. As the release layer, for example, melamine resin or the like is used. Further, as the resin film, for example, a polyester resin such as polyethylene terephthalate is used.

상기 조성물의 기재가 경화성 수지 등과 같이 경화하는 것이 아닐 경우에는, 시트상의 성형물이 방열 시트로 된다.When the base material of the composition is not cured such as a curable resin, the sheet-shaped molded article becomes a heat dissipating sheet.

상기 조성물이 경화성 수지 등인 경우에는, 상기 경화성 수지의 경화 조건 등에 따라, 상기 이형성 필름의 도포면과는 반대측의 면으로부터 상기 이형성 필름 을 통해서 시트상의 상기 성형물을 가압하고, 또한 가열하여, 상기 성형물을 경화시킨 후, 상기 이형성 필름을 박리하여 방열 시트가 얻어진다.When the composition is a curable resin, etc., depending on the curing conditions of the curable resin, the molded product in the sheet form is pressed through the releasable film from the side opposite to the coated surface of the releasable film, and heated to cure the molded product. After making it, the said releasable film is peeled, and a heat radiation sheet is obtained.

상기 방열 시트는 두께 방향에 수직인 방향에 대해서 X선 회절측정으로 구해지는 h-BN의 1차 입자의 (002)면의 회절 피크 강도(I(002))와 (100)면의 회절 피크 강도(I(100))의 비(I(002)/I(100))가 7.0∼15.0인 것이 바람직하다.The heat dissipation sheet has the diffraction peak intensity (I (002)) and the diffraction peak intensity of the (100) plane of the primary particles of h-BN obtained by X-ray diffraction measurement in a direction perpendicular to the thickness direction. It is preferable that the ratio of (I(100)) (I(002)/I(100)) is 7.0 to 15.0.

h-BN의 결정은, 두께 방향이 (002)면, 즉 c축 방향이며, 면내 방향이 (100)면, 즉 a축 방향이다. h-BN의 1차 입자가 무배향일 경우, 상기 I(002)/I(100)는 약6.7이다(「JCPDS 분말 X선 회절 데이터베이스」No.34-0421[BN]의 결정 밀도값[Dx]). 고결정 h-BN에서는, 상기 I(002)/I(100)는 일반적으로 20보다 크다.In the crystal of h-BN, the thickness direction is a (002) plane, that is, the c-axis direction, and the in-plane direction is a (100) plane, that is, the a-axis direction. When the primary particles of h-BN are unoriented, the I(002)/I(100) is about 6.7 ("JCPDS powder X-ray diffraction database" No.34-0421[BN] crystal density value [Dx]) ]). In high crystal h-BN, the I(002)/I(100) is generally greater than 20.

상기 I(002)/I(100)가 클수록 h-BN의 1차 입자의 면방향(a축 방향)이 상기 방열 시트의 면내 방향으로 배향하고 있고, 상기 방열 시트의 두께 방향의 열전도성이 낮아지기 쉽다. 반대로, 상기 I(002)/I(100)가 작을수록 상기 방열 시트 중에서 h-BN의 1차 입자가 랜덤하게 배향하고 있고, 상기 방열 시트의 두께 방향의 열전도성이 높아지기 쉽다. 이와 같이, 상기 I(002)/I(100)는 h-BN의 1차 입자의 배향성을 나타내고 있고, 열전도성의 1지표로도 된다.As the I(002)/I(100) increases, the surface direction (a-axis direction) of the h-BN primary particles is oriented in the in-plane direction of the heat dissipation sheet, and the thermal conductivity in the thickness direction of the heat dissipation sheet decreases. easy. Conversely, as the I(002)/I(100) is smaller, the primary particles of h-BN are randomly oriented in the heat dissipation sheet, and the thermal conductivity of the heat dissipation sheet in the thickness direction tends to increase. As described above, I(002)/I(100) indicates the orientation of the primary particles of h-BN, and may be one index of thermal conductivity.

상기 I(002)/I(100)는 7.0 이상이 실제적이고, 상기 방열성 시트가 높은 열전도성을 얻는 관점으로부터는 15.0 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 12.0 이하, 더 바람직하게는 9.5 이하이다.The I(002)/I(100) is actually 7.0 or more, and is preferably 15.0 or less, more preferably 12.0 or less, and still more preferably 9.5 or less from the viewpoint of obtaining high thermal conductivity of the heat dissipating sheet.

또, 상기 방열 시트는 적어도 한쪽의 면 및 시트 내부에, 작업성의 향상이나 보강 등의 목적으로 시트상, 섬유상, 망목상 등의 다른 보조 부재를 적층하거나, 매몰시키거나 할 수도 있다. 또한, 상기 방열 시트는 사용시의 편리성 등의 관점으로부터, 상기 방열 시트의 적어도 한쪽의 면에 점착성층을 형성해도 좋다.Further, the heat dissipation sheet may be laminated or buried in at least one surface and inside the sheet with other auxiliary members such as a sheet, fibrous, and mesh for the purpose of improving or reinforcing workability. Further, the heat dissipation sheet may have an adhesive layer formed on at least one side of the heat dissipation sheet from the viewpoint of convenience in use.

(실시예)(Example)

이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by examples, but the present invention is not limited to the following examples.

[h-BN 분말의 제조에 있어서의 각종 분석 평가][Various analysis and evaluation in the production of h-BN powder]

하기 각 제조예에 있어서의 h-BN 분말 및 제조 공정에서의 분말 시료에 대한 각종 분석 평가 방법을 이하에 나타낸다.Various analysis and evaluation methods for the h-BN powder in each of the following production examples and the powder sample in the production process are shown below.

(h-BN 분말 중의 불순물 함유량)(Content of impurities in h-BN powder)

질소·산소 분석 장치(「TC-600」, LECO 재팬 합동회사제)를 이용하여, h-BN 분말 시료 중의 산소 함유량 및 질소 함유량을 측정했다. 상기 질소 함유량으로부터, 상술한 바와 같이, h-BN 분말 시료 중의 전체 불순물 함유량을 산출하고, 상기 산소 함유량을 뺀 값을 불순물 원소로서의 붕소의 함유량으로 했다.Using a nitrogen-oxygen analyzer ("TC-600", manufactured by LECO Japan Co., Ltd.), the oxygen content and nitrogen content in the h-BN powder sample were measured. From the nitrogen content, as described above, the total impurity content in the h-BN powder sample was calculated, and the value obtained by subtracting the oxygen content was taken as the content of boron as an impurity element.

(붕소 분말 및 h-BN 분말의 D50)(D 50 of boron powder and h-BN powder)

각 분말 시료 0.06g, 세제(「마마레몬(등록상표)」, 라이온 가부시키가이샤제) 0.005g 및 물(20℃) 50g을 혼합한 분말 시료 분산액을 조제했다. 상기 분산액을 마그네틱 스터러로 400rpm으로 교반하면서, 마이크로트랙(등록상표) 입도 분포 측정 장치(「MT3300EXII」, 니키소 가부시키가이샤제)로 입도 분포를 측정하고, D50을 구했다.A powder sample dispersion was prepared in which 0.06 g of each powder sample, 0.005 g of detergent ("Marmaremon (registered trademark)", manufactured by Lion Corporation), and 50 g of water (20°C) were mixed. While the dispersion was stirred at 400 rpm with a magnetic stirrer, the particle size distribution was measured with a Microtrac (registered trademark) particle size distribution measuring device ("MT3300EXII", manufactured by Nikiso Corporation), and D 50 was determined.

(h-BN 분말의 a2/a1 및 d2/d1)(a2/a1 and d2/d1 of h-BN powder)

h-BN 분말 시료에 대해서, 상기 D50을 구할 경우와 마찬가지로 해서 h-BN 분말의 시료 분산액에 대해서 입도 분포를 측정하고, 입도 분포 곡선을 얻었다. 상기 입도 분포 곡선에 있어서, 입경 10.0㎛ 이상 100.0㎛ 미만의 범위에 있는 피크(A)의 높이 a1과, D50(d1)을 얻었다.for the h-BN powder sample, wherein the D 50, as in the case obtained by measuring the particle size distribution for a sample dispersion of h-BN powder, and to obtain a particle size distribution curve. In the particle size distribution curve, the height a1 of the peak (A) in the range of 10.0 µm or more and less than 100.0 µm and D 50 (d1) were obtained.

또한, 상기 시료 분산액과 마찬가지로 해서 조제한 h-BN 분말의 시료 분산액을, 몸통 내경(L) 40㎜, 높이(H) 60㎜의 50mL 유리제 비이커에 넣고, 초음파 발생기(「초음파 호모지나이저 US-150T」, 가부시키가이샤 니폰 세이키 세이사쿠쇼제, 출력 150W, 발진 주파수 19.5㎑)로 1분간 초음파 처리했다. 상기 초음파 처리에 있어서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 초음파 발생기의 진동자의 칩(스테인리스제, 직경(x) 18㎜의 원통형상)(13)의 선단을 상기 비이커의 중앙부의 저면으로부터 1㎝의 높이(y)에 셋팅하여 행하였다.In addition, the sample dispersion of h-BN powder prepared in the same manner as the above sample dispersion was placed in a 50 mL glass beaker having a body inner diameter (L) of 40 mm and a height (H) of 60 mm, and an ultrasonic generator (``Ultrasonic homogenizer US-150T ", Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd. product, output 150W, oscillation frequency 19.5kHz) ultrasonication was carried out for 1 minute. In the ultrasonic treatment, as shown in Fig. 3, the tip of the chip of the vibrator of the ultrasonic generator (made of stainless steel, cylindrical shape with a diameter (x) of 18 mm) 13 is 1 cm high from the bottom of the central portion of the beaker. It was set to (y) and performed.

초음파 처리 후의 시료 분산액에 대해서, 상기와 마찬가지로 해서 입도 분포를 측정하고, 입도 분포 곡선을 얻었다. 상기 입도 분포 곡선에서 있어서, 피크(A)의 높이 a2 및 D50(d2)을 구하고, a2/a1 및 d2/d1을 산출했다.About the sample dispersion liquid after ultrasonic treatment, it carried out similarly to the above, and the particle size distribution was measured, and the particle size distribution curve was obtained. In the particle size distribution curve, the height a2 and D 50 (d2) of the peak (A) were calculated, and a2/a1 and d2/d1 were calculated.

하기 제조예에서 얻어진 h-BN 분말에 대한 입도 분포 곡선의 대표예로서, 제조예 1의 h-BN 분말에 대한 입도 분포 곡선을 도 1에, 또한 제조예 3의 h-BN 분말에 대한 입도 분포 곡선을 도 2에 나타낸다. 각 도면의 좌측이 초음파 처리 전, 우측이 초음파 처리 후이다.As a representative example of the particle size distribution curve for the h-BN powder obtained in the following Preparation Example, the particle size distribution curve for the h-BN powder of Preparation Example 1 is shown in Fig. 1, and the particle size distribution for the h-BN powder of Preparation Example 3 The curve is shown in FIG. 2. The left side of each figure is before ultrasonic treatment, and the right side is after ultrasonic treatment.

(h-BN 분말 및 용융 분말의 BET 비표면적)(BET specific surface area of h-BN powder and molten powder)

분말 시료에 대해서, 전자동 BET 비표면적 측정 장치(「멀티소브 16」, 유아사아이오닉스 가부시키가이샤제)로, 유동법(흡착질: 질소 가스)에 의한 BET 1점법으로 비표면적을 측정했다.About the powder sample, the specific surface area was measured by the BET 1-point method by the flow method (adsorbent quality: nitrogen gas) with a fully automatic BET specific surface area measuring device ("Multisorb 16", manufactured by Yuasa Ionics Co., Ltd.).

(h-BN 분말의 결정자 지름)(crystallite diameter of h-BN powder)

h-BN 분말 시료에 대해서, X선 회절측정 장치(「X'Pert PRO」, 파나리티칼사제, 타깃: 구리, Cu-Kα1선)로 분말 X선 회절측정을 행하고, 하기 식 (3)으로 나타내어지는 셰러(Scherrer)의 식으로부터 결정자 지름 D[Å]를 산출했다.For the h-BN powder sample, powder X-ray diffraction measurement was performed with an X-ray diffraction measuring device ("X'Pert PRO", manufactured by Panartical Corporation, target: copper, Cu-Kα1 ray), and the following formula (3) The crystallite diameter D[Å] was calculated from the Scherrer equation shown.

D=(K·λ)/(β·cosθ) (3)D=(K·λ)/(β·cosθ) (3)

식 (3) 중, K: Scherrer 정수, λ: X선(Cu-Kα1선) 파장[Å], β: 회절선의 넓어짐(피크 반값폭)[라디안], θ: 브래그각[라디안]이다.In Formula (3), K: Scherrer constant, λ: X-ray (Cu-Kα1 ray) wavelength [Å], β: broadening of the diffraction line (half peak width) [radian], θ: Bragg angle [radian].

계산에 있어서는, K=0.9, λ=1.54059[Å]로 했다. 또한, β는 하기 식 (4)로 나타내어지는 보정식에 의해 구한 값을 사용했다.In the calculation, K = 0.9 and λ = 1.54059 [Å]. In addition, β used the value calculated|required by the correction formula represented by following formula (4).

β=(β0 2i 2)0.5 (4)β=(β 0 2i 2 ) 0.5 (4)

식 (4) 중, β0: h-BN (002)면 유래의 피크 반값폭, βi: 표준시료(Si)에 의한 장치 유래의 반값폭이다.In formula (4), β 0 : peak half-value width derived from the h-BN (002) plane, β i : half-value width derived from the apparatus by the standard sample (Si).

(임시소성 분말의 X선 회절측정)(X-ray diffraction measurement of temporary firing powder)

임시소성 분말 시료에 대해서, h-BN 분말의 결정자 지름의 측정에 사용한 X선 회절측정 장치로 분말 X선 회절측정을 행하고, 아산화붕소가 생성되어 있는 것을 확인했다.With respect to the temporary calcination powder sample, powder X-ray diffraction measurement was performed with an X-ray diffraction measuring device used to measure the crystallite diameter of the h-BN powder, and it was confirmed that boron nitrous oxide was generated.

[h-BN 분말의 제조][Preparation of h-BN powder]

(제조예 1(실시예 1))(Production Example 1 (Example 1))

<공정 1: 혼합 공정><Step 1: mixing process>

비정질 붕소(H.C.Starck사제, 그레이드 I, D50: 0.6㎛, 순도 95질량% 이상) 100질량부에, 산화붕소(간토 카가쿠 가부시키가이샤제, 시카 1급, 순도 90질량% 초과) 100질량부를 첨가해서, 믹서로 혼합하여 혼합 분말을 조제했다.100 parts by mass of amorphous boron (manufactured by HCStarck, Grade I, D 50 : 0.6 µm, purity 95% by mass or more) 100 parts by mass of boron oxide (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., Cica 1st grade, purity exceeding 90% by mass) It was added and mixed with a mixer to prepare a mixed powder.

<공정 2: 임시소성 공정><Step 2: Temporary firing step>

상기 공정 1에서 얻어진 혼합 분말을 흑연제 도가니에 넣고, 분위기 로에서 아르곤 가스(순도 99.99체적%, 유량 2L/분)의 분위기 하, 로내 온도를 실온으로부터 1000℃까지 15분 사이에서 승온한 후, 1000℃로부터 1600℃까지 45분 사이에서 승온하고, 1600℃로 6시간 유지해서 임시소성하여 임시소성 분말을 얻었다.The mixed powder obtained in the above step 1 was placed in a crucible made of graphite, and the temperature in the furnace was raised from room temperature to 1000°C for 15 minutes in an atmosphere of argon gas (purity 99.99 vol%, flow rate 2 L/min), The temperature was raised from 1000° C. to 1600° C. in 45 minutes, maintained at 1600° C. for 6 hours, and temporarily fired to obtain a temporary fired powder.

상기 임시소성 분말을 유발로 분쇄한 후, 로탭형 체진탕기로 구멍 75㎛의 체를 이용하여 5분간 처리해서 분급하고, 체를 통과한 분말을 얻었다.After the temporary fired powder was pulverized with a mortar, it was treated for 5 minutes by using a sieve having a hole of 75 μm with a low tap sieve shaker to obtain a powder passed through the sieve.

분급해서 얻어진 임시소성 분말에 대해서 X선 회절측정을 행하였다. 도 6에, 그 X선 회절 스펙트럼을 나타낸다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 아산화붕소가 생성되어 있는 것이 확인되었다.The temporary fired powder obtained by classification was subjected to X-ray diffraction measurement. 6 shows the X-ray diffraction spectrum. As shown in Fig. 6, it was confirmed that boron nitrous oxide was generated.

도 7에, 분급해서 얻어진 임시소성 분말의 SEM 화상을 나타낸다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 상기 임시소성 분말은 표면이 뾰족해져 있고, 별모양과 같은 형상을 갖고 있는 입자인 것이 관찰되었다.7 shows an SEM image of the temporary fired powder obtained by classification. As shown in Fig. 7, it was observed that the temporary fired powder had a sharp surface and had a star-like shape.

<공정 3: 과립화 공정><Step 3: Granulation step>

상기 공정 2에서 얻어진 임시소성 분말(체를 통과한 분말) 100질량부에 대하여, 바인더로서 PVA(「POVAL(등록상표) PVA-205」, 쿠라레사제) 2.5질량% 수용액 10질량부를 첨가해서 믹서로 혼합했다. Mixer by adding 10 parts by mass of a 2.5% by mass aqueous solution of PVA ("POVAL (registered trademark) PVA-205", manufactured by Kuraray) as a binder to 100 parts by mass of the temporary fired powder (powder passed through a sieve) obtained in step 2 above. Mixed with.

상기 바인더와 혼합한 임시소성 분말을, 핸드 프레스 장치에서 60MPa로 1축 가압 성형한 후, 200℃에서 약 3시간 건조했다.The temporary fired powder mixed with the binder was uniaxially press-molded at 60 MPa in a hand press device, and then dried at 200°C for about 3 hours.

건조한 성형물을 유발로 분쇄한 후, 로탭형 체진탕기로 구멍 75㎛ 및 32㎛의 체를 겹쳐서 5분간 처리해서 분급하고, 구멍 32㎛의 체를 통과하지 않은 분말을 과립화 분말로서 얻었다.After the dried molded product was pulverized with a mortar, a sieve having 75 µm and 32 µm holes was overlapped with a sieving shaker and treated for 5 minutes to classify, and a powder that did not pass through a sieve having a hole 32 µm was obtained as granulated powder.

<공정 4: 용융 공정><Process 4: melting process>

상기 공정 3에서 얻어진 과립화 분말을, 분위기 로에서 아르곤 가스(순도 99.99체적%, 유량 2L/분)의 분위기 하, 로내 온도를 실온으로부터 1980℃까지 120분 사이에서 승온하고, 1980℃에서 3시간 유지해서 용융하여 용융 분말을 얻었다.The granulated powder obtained in step 3 was heated in an atmosphere furnace under an atmosphere of argon gas (purity 99.99 vol%, flow rate 2 L/min), the temperature in the furnace was raised from room temperature to 1980°C for 120 minutes, and then at 1980°C for 3 hours. It was held and melted to obtain a molten powder.

도 8에 상기 용융 분말의 SEM 화상을 나타낸다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 상기 용융 분말은 표면이 용융해서 평활화된 입자인 것이 확인되었다.8 shows an SEM image of the molten powder. As shown in Fig. 8, it was confirmed that the molten powder was a particle whose surface was melted and smoothed.

상기 용융 분말의 BET 비표면적은 0.5㎡/g이었다.The BET specific surface area of the molten powder was 0.5 m 2 /g.

<공정 5: 질화 소성 공정><Step 5: Nitriding firing step>

상기 공정 4를 행한 분위기 로의 분위기 가스를 질소 가스(순도 99.995체적%, 유량 2L/분)로 스위칭하여 로내 온도를 2100℃로 승온하고, 36시간 유지하여 상기 용융 분말을 질화 소성하고, 질화 소성 분말을 얻었다.The atmospheric gas in the atmosphere in which the step 4 was performed is switched to nitrogen gas (purity 99.995 vol%, flow rate 2 L/min) to raise the temperature in the furnace to 2100° C., and maintained for 36 hours to nitrate and fire the molten powder. Got it.

상기 질화 소성 분말을 유발로 분쇄한 후, 로탭형 체진탕기로 구멍 75㎛의 체를 이용하여 5분간 처리해서 분급하고, 체를 통과한 분말을 실시예 1의 h-BN 분말로서 얻었다.After pulverizing the fired nitriding powder with a mortar, it was classified by processing for 5 minutes using a sieve having a hole of 75 μm with a low tap sieve shaker, and the powder passed through the sieve was obtained as the h-BN powder of Example 1.

분급해서 얻어진 h-BN 분말에 대해서 X선 회절측정을 행하였다. 도 9에 그 X선 회절 스펙트럼 나타낸다.The h-BN powder obtained by classification was subjected to X-ray diffraction measurement. 9 shows the X-ray diffraction spectrum.

(제조예 2(비교예 1))(Production Example 2 (Comparative Example 1))

상기 제조예 1의 공정 5(질화 소성 공정)에 있어서, 로내 온도를 1980℃로 하고, 열처리 시간을 3시간으로 하고, 그 이외는 제조예 1과 마찬가지로 해서 비교예 1의 h-BN 분말을 얻었다.In step 5 (nitridation firing step) of Production Example 1, the temperature in the furnace was set to 1980° C., and the heat treatment time was set to 3 hours, except that the h-BN powder of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Production Example 1. .

(제조예 3(비교예 2))(Production Example 3 (Comparative Example 2))

h-BN 분말 원료(D50: 0.67㎛, BET 비표면적 10㎡/g, 결정자 지름 260Å) 65질량부에 산화붕소(간토 카가쿠 가부시키가이샤제, 시카 1급, 순도 9질량% 초과) 35질량부를 첨가해서 믹서로 혼합했다. 이것에 탄화붕소(리켄코런덤 가부시키가이샤제, D50: 3㎛) 13질량부, 및 PVA(「POVAL(등록상표) PVA-205」, 쿠라레사제) 2.5질량% 수용액 10질량부를 첨가해서 믹서로 혼합하고, 혼합 분말을 얻었다.h-BN powder raw material (D 50 : 0.67 μm, BET specific surface area 10 m 2 /g, crystallite diameter 260 Å) 65 parts by mass of boron oxide (Kanto Chemical Co., Ltd., Cica 1st grade, purity exceeding 9% by mass) 35 The mass part was added and mixed with a mixer. To this, 13 parts by mass of boron carbide (manufactured by Riken Corundum Co., Ltd., D 50 : 3 µm), and 10 parts by mass of PVA ("POVAL (registered trademark) PVA-205", manufactured by Kuraray) 2.5 parts by mass of aqueous solution were added thereto. It mixed with a mixer, and a mixed powder was obtained.

상기 혼합 분말을, 핸드 프레스 장치에서 60MPa로 1축 가압 성형한 후, 200℃에서 약 3시간 건조했다.The mixed powder was uniaxially press-molded at 60 MPa in a hand press, and then dried at 200°C for about 3 hours.

건조한 성형물을 분위기 로에서, 질소 가스(순도 99.995체적%, 유량 2L/분)분위기 하, 2000℃에서 12시간 소성하여 소성물을 얻었다.The dried molded product was fired at 2000°C for 12 hours in a nitrogen gas (purity 99.995 volume%, flow rate 2 L/min) atmosphere in an atmosphere furnace to obtain a fired product.

얻어진 소성물을 유발로 분쇄한 후, 로탭형 체진탕기로 구멍 75㎛의 체를 이용하여 5분간 처리해서 분급하고, 체를 통과한 분말을 비교예 2의 h-BN 분말로서 얻었다.After the obtained fired product was pulverized with a mortar, it was classified by processing for 5 minutes using a sieve having a hole of 75 μm with a low tap sieve shaker, and the powder passed through the sieve was obtained as h-BN powder of Comparative Example 2.

(제조예 4(비교예 3))(Production Example 4 (Comparative Example 3))

시판품의 h-BN 소결체(밀도 1.92g/㎤, 순도 99.5질량% 이상)를 유발로 분쇄한 후, 로탭형 체진탕기로 구멍 75㎛의 체를 이용하여 5분간 처리해서 분급하고, 체를 통과한 분말을 비교예 3의 h-BN 분말로서 얻었다.The commercially available h-BN sintered body (density 1.92 g/cm 3, purity 99.5 mass% or more) was pulverized with a mortar, and then treated for 5 minutes using a sieve with a hole of 75 μm with a low tap sieve shaker, and classified. The powder was obtained as the h-BN powder of Comparative Example 3.

(제조예 5(실시예 2))(Production Example 5 (Example 2))

상기 제조예 1의 공정 3(과립화 공정)에 있어서, 상기 임시소성 분말(체를 통과한 분말) 100질량부에 대하여 바인더로서 PVA(「POVAL(등록상표) PVA-205」, 쿠라레사제) 2.5질량% 수용액 10질량부, 및 상기 제조예 4에서 얻어진 h-BN 분말 38질량부를 첨가해서 믹서로 혼합하고, 그 이외는 제조예 1과 마찬가지로 해서 실시예 2의 h-BN 분말을 얻었다. In step 3 (granulation step) of Production Example 1, PVA ("POVAL (registered trademark) PVA-205", manufactured by Kuraray) as a binder based on 100 parts by mass of the temporary fired powder (powder passed through a sieve) 10 parts by mass of a 2.5% by mass aqueous solution and 38 parts by mass of the h-BN powder obtained in Production Example 4 were added and mixed with a mixer, except for that, in the same manner as in Production Example 1, the h-BN powder of Example 2 was obtained.

또, 용융 분말의 BET 비표면적은 1.0㎡/g이었다.Moreover, the BET specific surface area of the molten powder was 1.0 m 2 /g.

[방열 시트의 제조][Manufacture of heat-dissipating sheet]

(실시예 3, 4 및 비교예 4∼6)(Examples 3 and 4 and Comparative Examples 4 to 6)

상기 제조예에서 얻어진 각 h-BN 분말을 이용하여, 이하와 같이 하여 조성물을 제작하고, 또한, 상기 조성물을 이용하여 방열 시트를 제조했다.Using each h-BN powder obtained in the above production example, a composition was prepared as follows, and a heat dissipating sheet was produced using the composition.

실온(25℃)에서 액상의 비스페놀A형 에폭시 수지(「YD-128」, 신닛테츠 스미킨 카가쿠 가부시키가이샤제, 에폭시당량 184∼194g/eq) 90질량부와, 페녹시 수지(「YP-50S」, 신닛테츠 스미킨 카가쿠 가부시키가이샤제, 순도 99.0질량% 이상) 10질량부의 혼합물을 기재로 했다. 상기 기재에 h-BN 분말을, 조성물 중의 h-BN 분말의 함유량이 65체적%로 되도록 첨가 혼합했다. 또한, 점도조정제로서 메톡시프로판올(「하이솔브 MP」, 토호 카가쿠 고교 가부시키가이샤제) 153질량부(비스페놀A형 에폭시 수지 100질량부에 대하여 170질량부) 첨가하고, 교반·탈포 장치(「마젤스타(등록상표)」, 쿠라시키 보우세키 가부시키가이샤제)에서 교반 혼합하여 조성물을 제작했다. 또, h-BN 분말의 체적 함유량은 h-BN 분말의 비중 2.27g/㎤, 및 비스페놀A형 에폭시 수지의 비중 1.17g/㎤로부터 구했다.At room temperature (25°C), 90 parts by mass of a liquid bisphenol A epoxy resin ("YD-128", manufactured by Shinnittetsu Sumikin Chemical Co., Ltd., epoxy equivalent 184 to 194 g/eq), and a phenoxy resin ("YP -50S", Shinnittetsu Sumikin Chemical Co., Ltd. product, purity 99.0 mass% or more) 10 mass parts of mixtures were used as a base material. The h-BN powder was added and mixed to the substrate so that the content of the h-BN powder in the composition was 65% by volume. In addition, 153 parts by mass of methoxypropanol ("Hisolve MP", manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd.) (170 parts by mass per 100 parts by mass of bisphenol A epoxy resin) was added as a viscosity modifier, and a stirring/degassing device ( A composition was prepared by stirring and mixing in "Mazel Star (registered trademark)", manufactured by Kurashiki Bowseki Co., Ltd.). In addition, the volume content of the h-BN powder was determined from the specific gravity of the h-BN powder 2.27 g/cm 3 and the specific gravity of the bisphenol A epoxy resin 1.17 g/cm 3.

상기 조성물을 폴리에틸렌테레프탈레이트제의 이형성 필름 상에, 코터로 막두께 350㎛로 도포하고, 대기 중, 50℃에서 10분간, 또한, 진공 하에서 10분간 건조하여 시트 성형체를 얻었다.The composition was coated on a releasable film made of polyethylene terephthalate with a film thickness of 350 μm with a coater, and dried in air at 50° C. for 10 minutes and under vacuum for 10 minutes to obtain a sheet formed body.

상기 시트 성형체 2매를, 상기 성형체끼리가 접하도록 포갠 후 롤 가압하여, 상기 시트 성형체의 각 두께를 200㎛로 했다. 그 후, 포갠 상기 시트 성형체를 120℃에서 30분간 열프레스해서 경화시키고, 세로 10㎝, 가로 10㎝, 두께 300㎛의 방열 시트를 제조했다.The two sheet molded bodies were stacked so that the molded bodies were in contact with each other, and then roll-pressed to make each thickness of the sheet molded body 200 µm. Thereafter, the laminated sheet molded body was heat-pressed at 120° C. for 30 minutes to cure, and a heat-radiating sheet having a length of 10 cm, a width of 10 cm and a thickness of 300 μm was produced.

[방열 시트의 평가][Evaluation of heat dissipation sheet]

상기 실시예에서 제조한 각 방열 시트에 대해서 이하의 각종 평가를 행하였다.The following various evaluations were performed on each heat dissipation sheet manufactured in the above example.

(h-BN의 1차 입자의 I(002)/I(100))(I(002)/I(100) of the primary particles of h-BN)

상기 방열 시트에 대해서 X선 회절측정 장치(「X'Pert PRO」, 파나리티칼사제, 타깃: 구리, Cu-Kα1선)로 상기 방열 시트의 두께 방향에 수직인 방향에 대한 h-BN의 1차 입자의 (002)면의 회절 피크 강도(I(002))와 (100)면의 회절 피크 강도(I(100))의 비(I(002)/I(100))를 측정했다.With respect to the heat dissipation sheet, an X-ray diffraction measurement device ("X'Pert PRO", manufactured by Panasonic Corporation, target: copper, Cu-Kα1 line) is used for 1 of h-BN in a direction perpendicular to the thickness direction of the heat dissipation sheet. The ratio (I(002)/I(100)) of the diffraction peak intensity (I(002)) on the (002) plane of the secondary particles and the diffraction peak intensity (I(100)) on the (100) plane was measured.

(열전도성)(Thermal conductivity)

방열 시트의 열확산율[㎡/s]을, 크세논 플래시 애널라이저(「LFA447 NanoFlash」, NETZSCH사제)로 측정했다. 측정값에 방열 시트의 비열 및 밀도를 곱한 값을, 방열 시트의 두께 방향의 열전도율[W/(m·K)]로 했다. 또, 비열은 질화붕소 0.8J/(g·K), 수지 성분(기재 유래)을 1.8J/(g·K)의 이론값(실온(25℃))을 사용하고, 또한 밀도는 질화붕소 2.27g/㎤, 수지 성분(기재 유래)을 1.17g/㎤의 이론값(실온(25℃))을 이용하여 계산했다.The thermal diffusivity [m 2 /s] of the heat dissipation sheet was measured with a xenon flash analyzer ("LFA447 NanoFlash", manufactured by NETZSCH). The value obtained by multiplying the measured value by the specific heat and density of the heat dissipating sheet was taken as the thermal conductivity [W/(m·K)] in the thickness direction of the heat dissipating sheet. In addition, the specific heat is boron nitride 0.8 J/(g·K), the resin component (from base material) is 1.8 J/(g·K) theoretical value (room temperature (25°C)), and the density is boron nitride 2.27 The g/cm 3 and the resin component (derived from the substrate) were calculated using the theoretical value (room temperature (25°C)) of 1.17 g/cm 3.

열전도율이 13W/(m·K)이 상일 경우, 뛰어난 열전도성을 갖고 있는 것으로서 판정했다.When the thermal conductivity was 13 W/(m·K), it was determined as having excellent thermal conductivity.

(절연성)(Insulation)

방열 시트의 절연 내압(절연 파괴 전압)[kV/㎜]을, 내전압/절연 저항 측정 장치(「TOS9201/5101」, 기쿠스이 덴시 고교 가부시키가이샤제)로, 승압 속도 0.1kV/sec로 측정했다.The insulation breakdown voltage (insulation breakdown voltage) [kV/mm] of the heat dissipation sheet was measured with a breakdown voltage/insulation resistance measuring device ("TOS9201/5101", manufactured by Kikusui Denshi Kogyo Co., Ltd.) at a boosting speed of 0.1 kV/sec. .

또, 하기 표 1에 있어서의 실시예 3의 절연 내압의 측정값을 1(기준)로 하고, 다른 실시예 및 비교예에 대해서는 상대비로 나타냈다. 상대비가 0.8 이상일 경우, 절연성이 우수한 것으로서 판정했다.In addition, the measured value of the insulation breakdown voltage of Example 3 in Table 1 below was set to 1 (reference), and the other Examples and Comparative Examples were expressed as relative ratios. When the relative ratio was 0.8 or more, it was judged as having excellent insulation.

상기 실시예 및 비교예에 있어서의 h-BN 분말 및 이것을 이용하여 제조한 방열 시트에 대해서 각종 평가 결과를 표 1에 정리해서 나타낸다.About the h-BN powder in the said Example and the comparative example, and the heat-radiating sheet manufactured using this, various evaluation results are put together in Table 1, and are shown.

Figure 112019133637142-pct00001
Figure 112019133637142-pct00001

표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 아산화붕소가 생성한 입자에 대해서 과립화 공정 및 용융 공정을 거쳐서 표면을 평활화시킨 후 질화 소성함으로써, 소정의 입도를 갖고, 또한, h-BN의 1차 입자의 응집체의 응집 강도가 높은 h-BN 분말이 얻어지고, 이것을 사용함으로써 열전도성 및 절연성이 우수한 방열 시트가 얻어지는 것이 확인되었다.As can be seen from Table 1, the particles produced by boron nitrous oxide have a predetermined particle size and have a predetermined particle size by smoothing the surface through a granulation process and a melting process, followed by nitriding firing. It was confirmed that h-BN powder having high cohesive strength of the aggregate was obtained, and a heat dissipating sheet excellent in thermal conductivity and insulation was obtained by using this.

11 : 50mL 유리제 비이커
12 : 시료 분산액
13 : 초음파 발생기의 진동자의 칩
11: 50mL glass beaker
12: sample dispersion
13: Chip of the vibrator of the ultrasonic generator

Claims (10)

육방정 질화붕소의 1차 입자의 응집체를 포함하는 육방정 질화붕소 분말로서,
불순물 원소로서, 육방정 질화붕소를 구성하고 있지 않은 붕소원자의 함유량이 5.00∼30.00질량%이고, 산소 함유량이 0∼1.00질량%이며,
체적 기준의 빈도 분포를 나타내는 입도 분포 곡선에 있어서, 입경 10.0㎛ 이상 100.0㎛ 미만의 범위 내에 피크를 갖고, 50% 체적 누적 입경 D50(d1)이 30.0∼200.0㎛이며,
상기 육방정 질화붕소 분말을 하기 조건 1로 1분간 초음파 처리했을 때의, 처리 전의 상기 피크의 높이(a1)와 처리 후의 상기 피크의 높이(a2)의 비(a2/a1)가 0.80∼1.00이며, 또한, 처리 전의 50% 체적 누적 입경 D50(d1)과 처리 후의 50% 체적 누적 입경 D50(d2)의 비(d2/d1)가 0.80∼1.00인 육방정 질화붕소 분말.
[조건 1] 몸통 내경 40㎜, 높이 60㎜의 50mL 유리제 비이커에, 상기 육방정 질화붕소 분말 0.06g, 세제(「마마레몬(등록상표)」, 라이온 가부시키가이샤제) 0.005g 및 물(20℃) 50g을 혼합한 분말 시료 분산액을 넣고, 초음파 발생기의 진동자의 칩 선단을 상기 비이커의 중앙부의 저면으로부터 1㎝의 높이에 셋팅하여 출력 150W, 발진 주파수 19.5㎑로 초음파 처리한다.
As a hexagonal boron nitride powder comprising an aggregate of primary particles of hexagonal boron nitride,
As an impurity element, the content of boron atoms not constituting hexagonal boron nitride is 5.00 to 30.00 mass%, and the oxygen content is 0 to 1.00 mass%,
In the particle size distribution curve showing the frequency distribution on a volume basis, the peak is in the range of 10.0 μm or more and less than 100.0 μm, and the 50% volume cumulative particle size D 50 (d1) is 30.0 to 200.0 μm,
The ratio (a2/a1) of the peak height (a1) before treatment and the peak height (a2) after treatment when the hexagonal boron nitride powder is subjected to ultrasonic treatment for 1 minute under the following condition 1 is 0.80 to 1.00, , Further, the 50% volume cumulative particle diameter D 50 (d1) and 50% volume cumulative particle diameter D 50 (d2) ratio (d2 / d1) of hexagonal boron nitride powder is from 0.80 to 1.00 in the treated before the treatment.
[Condition 1] In a 50 mL glass beaker having a body inner diameter of 40 mm and a height of 60 mm, 0.06 g of the hexagonal boron nitride powder, detergent ("Marmaremon (registered trademark)", manufactured by Lion Corporation) 0.005 g and water (20) ℃) 50g of the mixed powder sample dispersion is put, and the tip of the ultrasonic generator's vibrator is set at a height of 1cm from the bottom of the center of the beaker, and ultrasonically treated with an output of 150W and an oscillation frequency of 19.5 kHz.
제 1 항에 있어서,
BET 비표면적이 0.1㎡/g 이상 5.0㎡/g 미만이고, 상기 1차 입자의 표면이 거북 등딱지 형상인 육방정 질화붕소 분말.
The method of claim 1,
A BET specific surface area of 0.1 m 2 /g or more and less than 5.0 m 2 /g, and the surface of the primary particles is a turtle shell-shaped hexagonal boron nitride powder.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
분말 X선 회절측정에 의해 구해지는 육방정 질화붕소의 (002)면 유래의 결정자 지름이 250Å 이상 375Å 미만인 육방정 질화붕소 분말.
The method according to claim 1 or 2,
Hexagonal boron nitride powder having a crystallite diameter derived from (002) plane of hexagonal boron nitride determined by powder X-ray diffraction measurement of 250 Å or more and less than 375 Å.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 육방정 질화붕소 분말을 제조하는 방법으로서,
붕소 분말과, 붕소의 옥소산 및 산화붕소에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 붕소 화합물을 포함하는 혼합 분말을 조제하는 공정 1과,
상기 혼합 분말을 희가스 분위기 하, 1200℃ 이상 1800℃ 미만에서 임시소성해서 임시소성 분말을 얻는 공정 2와,
상기 임시소성 분말을 과립화하여 입경 10∼200㎛의 과립화 분말을 얻는 공정 3과,
상기 과립화 분말을 희가스 분위기 하, 1800∼2300℃에서 용융해서 용융 분말을 얻는 공정 4와,
상기 용융 분말을 질소 가스 분위기 하, 2000∼2300℃에서 소성해서 육방정 질화붕소 분말을 얻는 공정 5를 갖는 육방정 질화붕소 분말의 제조 방법.
As a method for producing the hexagonal boron nitride powder according to claim 1 or 2,
Step 1 of preparing a boron powder and a mixed powder containing one or two or more boron compounds selected from boron oxoic acid and boron oxide, and
Step 2 of temporarily firing the mixed powder at 1200°C or more and less than 1800°C in a rare gas atmosphere to obtain a temporary fired powder, and
Step 3 of granulating the temporary fired powder to obtain a granulated powder having a particle diameter of 10 to 200 μm, and
Step 4 of melting the granulated powder at 1800 to 2300° C. in a rare gas atmosphere to obtain a molten powder, and
A method for producing hexagonal boron nitride powder, comprising Step 5 of calcining the molten powder at 2000 to 2300°C in a nitrogen gas atmosphere to obtain hexagonal boron nitride powder.
제 4 항에 있어서,
상기 공정 2에서 얻어지는 임시소성 분말이 아산화붕소를 포함하는 육방정 질화붕소 분말의 제조 방법.
The method of claim 4,
A method for producing a hexagonal boron nitride powder in which the temporary calcination powder obtained in step 2 contains boron oxynitride.
제 4 항에 있어서,
상기 공정 3에 있어서 상기 임시소성 분말에 산화붕소 및 육방정 질화붕소 중 적어도 어느 하나를 첨가해서 과립화하는 육방정 질화붕소 분말의 제조 방법.
The method of claim 4,
In the step 3, a method for producing a hexagonal boron nitride powder is granulated by adding at least one of boron oxide and hexagonal boron nitride to the temporary calcined powder.
수지 및 고무에서 선택되는 1종 또는 2종 이상으로 이루어지는 기재와, 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 육방정 질화붕소 분말을 포함하는 조성물.A composition comprising a base material consisting of one or two or more selected from resins and rubbers, and the hexagonal boron nitride powder according to claim 1 or 2. 제 7 항에 기재된 조성물로 이루어지는 방열재.A heat dissipating material comprising the composition according to claim 7. 제 8 항에 있어서,
방열 시트인 방열재.
The method of claim 8,
Heat-dissipating material that is a heat-dissipating sheet.
제 9 항에 있어서,
상기 방열 시트의 두께 방향에 수직인 방향에 대해서 X선 회절측정으로 구해지는 육방정 질화붕소의 1차 입자의 (002)면의 회절 피크 강도(I(002))와 (100)면의 회절 피크 강도(I(100))의 비(I(002)/I(100))가 7.0∼15인 방열재.
The method of claim 9,
The diffraction peak intensity (I(002)) on the (002) plane and the diffraction peak on the (100) plane of the primary particles of hexagonal boron nitride obtained by X-ray diffraction measurement in a direction perpendicular to the thickness direction of the heat dissipation sheet A heat dissipating material having a strength (I(100)) ratio (I(002)/I(100)) of 7.0-15.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6822836B2 (en) * 2016-12-28 2021-01-27 昭和電工株式会社 Hexagonal boron nitride powder, its manufacturing method, resin composition and resin sheet
JP7372141B2 (en) * 2019-12-25 2023-10-31 デンカ株式会社 Hexagonal boron nitride powder and its manufacturing method, and cosmetics and its manufacturing method
CN111477601B (en) * 2020-05-12 2023-05-09 江苏满江红金属新材料科技有限公司 High-heat-dissipation semiconductor slurry and preparation method thereof
WO2021251495A1 (en) * 2020-06-12 2021-12-16 デンカ株式会社 Heat dissipation sheet
JPWO2021251494A1 (en) * 2020-06-12 2021-12-16
CN114478020B (en) * 2020-10-23 2023-04-28 中国科学院理化技术研究所 Large-size high-crystallinity h-BN ceramic material and preparation method thereof
EP4113595A4 (en) * 2020-12-15 2023-10-18 Fuji Polymer Industries Co., Ltd. Thermally conductive liquid composition
WO2022130665A1 (en) * 2020-12-15 2022-06-23 富士高分子工業株式会社 Thermally conductive liquid composition
CN113200749B (en) * 2021-04-21 2022-05-10 中材高新氮化物陶瓷有限公司 High-voltage insulating material and preparation method and application thereof
WO2022264327A1 (en) * 2021-06-16 2022-12-22 デンカ株式会社 Hexagonal boron nitride powder and method for producing same, and cosmetics and method for manufacturing same
JP7438443B1 (en) 2023-10-12 2024-02-26 古河電子株式会社 Boron nitride aggregated particles, sheet member, and method for producing boron nitride aggregated particles
JP7438442B1 (en) 2023-10-12 2024-02-26 古河電子株式会社 Boron nitride aggregated particles, sheet member, and method for producing boron nitride aggregated particles

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4749556A (en) 1985-12-04 1988-06-07 Union Carbide Corporation Process for producing boron nitride
EP0336997A1 (en) 1988-04-15 1989-10-18 Union Carbide Corporation Process for producing boron nitride
US20100069223A1 (en) 2007-03-07 2010-03-18 Emanual Prilutsky Method for the preparation of ceramic materials
WO2017145869A1 (en) * 2016-02-22 2017-08-31 昭和電工株式会社 Hexagonal boron nitride powder, production method therefor, resin composition and resin sheet
WO2018123788A1 (en) 2016-12-28 2018-07-05 Showa Denko K.K. Hexagonal boron nitride powder, method for producing same, resin composition and resin sheet

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3855671B2 (en) * 2001-03-27 2006-12-13 昭和電工株式会社 Method for producing cubic boron nitride
EP1373163B1 (en) 2001-03-27 2006-06-07 Showa Denko K.K. Method for producing cubic boron nitride
EP2615133A1 (en) * 2012-01-12 2013-07-17 Bruker Biospin (Société par Actions Simplifiée) Composite material with enhanced conductivity, part made from said material and uses thereof
US9656868B2 (en) * 2013-03-07 2017-05-23 Denka Company Limited Boron-nitride powder and resin composition containing same
EP2816083B1 (en) 2013-06-19 2019-02-20 3M Innovative Properties Company Component made of a polymer boron nitride compound, polymer boron nitride compound for producing such a component and its use
CN113788465B (en) 2014-02-05 2024-01-12 三菱化学株式会社 Boron nitride agglomerated particle, method for producing same, resin composition containing same, molded article, and sheet
CN104892003B (en) * 2015-05-04 2016-09-21 齐鲁工业大学 A kind of preparation method of the alumina-coated hexagonal boron nitride composite powder for self-lubricating knife tool material
JP6516594B2 (en) 2015-07-01 2019-05-22 株式会社トクヤマ Hexagonal boron nitride particles and method for producing the same
JPWO2017002474A1 (en) 2015-07-01 2018-04-19 昭和電工株式会社 Thermosetting silicone resin composition containing boron nitride, dispersant for silicone resin composition and inorganic filler
JP6678999B2 (en) 2015-09-03 2020-04-15 昭和電工株式会社 Hexagonal boron nitride powder, method for producing the same, resin composition and resin sheet

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4749556A (en) 1985-12-04 1988-06-07 Union Carbide Corporation Process for producing boron nitride
EP0336997A1 (en) 1988-04-15 1989-10-18 Union Carbide Corporation Process for producing boron nitride
US20100069223A1 (en) 2007-03-07 2010-03-18 Emanual Prilutsky Method for the preparation of ceramic materials
WO2017145869A1 (en) * 2016-02-22 2017-08-31 昭和電工株式会社 Hexagonal boron nitride powder, production method therefor, resin composition and resin sheet
WO2018123788A1 (en) 2016-12-28 2018-07-05 Showa Denko K.K. Hexagonal boron nitride powder, method for producing same, resin composition and resin sheet

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